LED焊接不良原因分析：PCBA板物料脱落失效诊断与解决方案

能力验证

材质分析分为金属材质分析和有机材质分析。针对金属材料诸如钢材、铜材及铝材等在手机、计算机铁壳、NB机壳、模具、连接器等之应用及有机材料在连接器或计算机外壳的应用，提供专业的数值分析、判定及规格建议。

可靠性测试就是在产品开发/验证阶段, 对其提供各种条件之温湿等环境以及各种条件之振动、冲击或掉落等模拟测试,以评估是否有电子组件失效、焊点异常、结构损坏、功能失效、外观异常等。

LED焊接不良原因分析

09月,16,2023 | 浏览次数：22557

LED焊接不良原因分析背景

某产商反映其产品PCBA板存在焊接后物料易脱落之失效现象（PCBA板及脱落物料见下图），为查找其脱落之根本原因，故委托我实验室对其产品物料及PCBA板进行失效分析。

PCBA板及局部放大图

物料脱落后PAD及物料（发光管）

LED焊接不良原因分析试验方案

LED焊接不良原因分析试验方案

1.物料未脱落样品推力及切片+SEM分析

小结：推力测试验证失效现象存在。切片+SEM分析发现物料侧IMC层厚度在1.36um~3.29um,存在大量孔洞及裂纹，严重影响焊接强度。此为焊接不足之直接原因。

2.物料已脱落样品断面SEM+EDS分析

小结：物料已脱落样品断面SEM分析发现，断面存在异常，微观呈韧窝断裂形貌（韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致）。EDS成分分析发现断口边缘存在氧化现象。

3.物料端断面切片+EDS分析

小结：断面切片+EDS成分分析发现，物料Pin镀层为Cu/Zn,Cu层厚度1.96um~2.09um,Zn层厚度4.71um~4.97um,在Pin断面弯屈处存在大量缺口。是导致后期焊接产生气孔和裂纹的主要原因。

4.物料表面SEM+EDS成分分析

小结：物料表面SEM+EDS成分分析发现，物料Pin镀层表面存在大量裂纹，EDS成分分析发现Cu元素，存在露铜现象。直接影响镀层性能，导致后期焊接强度不足。

LED焊接不良原因分析结论及改善建议
（1）PCBA板上物料焊接强度不足，易发生脱落。
（2）物料侧IMC存在大量裂纹及孔洞，此为焊接强度不足直接原因。
（3）焊接断裂面存在异常，微观呈韧窝断裂形貌（韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致），且有轻微氧化现象。
（4）物料Pin镀层为镀Cu再镀Sn，镀Sn层表面存在大量裂纹，有露铜现象，会导致焊接后IMC层产生裂纹及孔洞。
（5）加强物料管控，对来料进行必要检测。

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