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FPC柔性線路板拒焊失效分析
發(fā)布日期：2024-05-31閱讀量：724
FPC柔性線路板（Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC）是一種具有高度可靠性和可撓性的印刷電路板，它以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材，通過(guò)光成像圖像轉(zhuǎn)移和腐蝕工藝在可彎曲的基板表面形成電路。然而，F(xiàn)PC在生產(chǎn)和使用過(guò)程中可能會(huì)遇到拒焊失效的問(wèn)題。
拒焊失效，即焊接不良，通常表現(xiàn)為焊接點(diǎn)不牢固或焊點(diǎn)脫落，這會(huì)導(dǎo)致電路板無(wú)法正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。拒焊的原因多種多樣，包括焊件表面未清潔干凈、焊劑用量不足、焊接時(shí)間過(guò)短、基板可焊面和電子元件可焊面被氧化或污染、焊料和助焊劑性能不良、基板焊盤金屬鍍層不良以及焊接參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)取?/span>
FPC柔性線路板的拒焊失效分析需要綜合考慮材料種類、銅厚、焊盤尺寸、焊接溫度和焊接次數(shù)等因素。例如，不同供應(yīng)商的FPC板材可能因?yàn)殂~類型及加工方法的差異而導(dǎo)致焊盤拉脫強(qiáng)度的不同。銅厚較大的板材通常具有更好的基銅界面粗糙度和結(jié)合力，從而提供更大的拉脫強(qiáng)度。焊盤尺寸對(duì)拉脫強(qiáng)度也有顯著影響，小尺寸焊盤在焊接時(shí)受熱面積比例更大，更易受到熱沖擊，導(dǎo)致拉脫強(qiáng)度降低。
為了提高FPC柔性線路板的焊接質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制焊接工藝，包括選擇合適的焊接材料、優(yōu)化焊接參數(shù)、保持焊件表面的清潔以及采用適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)。此外，通過(guò)正交分析等方法可以確定焊接過(guò)程中的主要影響因素，并給出工藝參數(shù)的優(yōu)化范圍，以減少拒焊失效的發(fā)生。
總之，F(xiàn)PC柔性線路板的拒焊失效是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，需要從多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析和控制，以確保產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
一、FPC柔性線路板拒焊失效分析案例分析
某不良FPC柔性線路板，初步判斷是Pad拒焊，現(xiàn)根據(jù)要求分析不良的原因。
二、FPC柔性線路板拒焊失效分析測(cè)試分析
1.外觀檢查
經(jīng)過(guò)外觀檢測(cè)NG品Pad有部分區(qū)域存在拒焊現(xiàn)象，經(jīng)無(wú)水乙醇清洗后在光學(xué)顯微鏡檢查與OK品無(wú)明顯異常。
NG樣品外觀圖
2.SEM檢查
SEM檢查OK品和NG品，OK品均無(wú)明顯外觀異常，NG品的拒焊位置Pad上發(fā)現(xiàn)多有裂痕。
OK品Pad SEM形貌圖
NG品Pad SEM形貌圖
3.切片分析
對(duì)NG品做縱向切片分析，結(jié)果顯示NG品鎳鍍層上表面有縱向裂痕，OK品有微裂，無(wú)明顯大裂痕。
NG品金層最小厚度比OK品偏低，均小于IPC-4552中對(duì)焊接用的不同表面處理的厚度要求（最小值不小于50nm）。
OK品Pad縱向切片圖
NG品拒焊Pad縱向切片圖
OK品鎳、金層厚度測(cè)量
NG品鎳、金層厚度測(cè)量
鎳、金層厚度測(cè)量數(shù)據(jù)
4.EDS檢測(cè)
NG品Pad拒焊原因是因?yàn)榛瘜W(xué)鎳金表面處理中表面金層過(guò)薄，且鎳層中磷含量偏低，使得鎳層表面氧化腐蝕，產(chǎn)生裂紋，從而導(dǎo)致產(chǎn)品拒焊。
OK品EDS譜圖
NG品EDS譜圖
EDS測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)
三、FPC柔性線路板拒焊失效分析測(cè)試分析結(jié)論
綜上所述：根據(jù)OK和NG品對(duì)比結(jié)果分析，NG品Pad拒焊原因是因?yàn)榛瘜W(xué)鎳金表面處理中表面金層過(guò)薄，且鎳層中磷含量偏低，使得鎳層表面氧化腐蝕，產(chǎn)生裂紋，從而導(dǎo)致產(chǎn)品拒焊。
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