188金宝搏苹果下载 的公司最近在做一个产品的滚筒(Tumble Test)信赖度测试时,发现有电源电感器(Power Inductors)零件掉落的问题,分析之后发现这颗inductor的焊接端点(termination)採用的是银(Ag)镀层,实际上是【银-钯-铂-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合镀层,但以【银】为主。
因为我们公司的锡膏用的是SAC305,以【锡(Sn)】为主,所以经过回流焊(Reflow)后发现零件上的银镀层有溶解到了锡膏之中的情况发生,以致造成零件焊接强度不足,最后在滚筒测试时造成掉落的问题。
查询之后,发现这家厂商的电源电感器总共有三种端点焊接的表面处理镀层(finished),一种是有铅的,这里就不列入考虑了。其他还有两种无铅镀层,分别为出问题以银为主的【银-钯-铂-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合镀层,以锡为主的【锡-银-铜(tin-silver-copper)(95.5/4/0.5)】镀层。
我们同时找来了这两种不同镀层的电源电感器且分别将它们贴上同一片电路板,然后拿去作单体的推力(Push Force)测试,结果显示【银(Ag)Base】镀层的推力比【锡(Sn)Base】镀层的推力足足少了4.5Kgf。
就理论上来说,银(Ag)在SAC的锡膏中属于极少数,所以零件端点上如果镀银的话,银就容易被溶解在锡膏之中,也就是会被稀释掉;如果零件的端点改成镀锡的话,因为SAC的锡含量本来就很高,也就不太会再去抢零件端点上的锡镀层了,也就可以形成比较好的焊接强度。
下面是零件使用银与锡镀层的推力实验结果。
个别推力(Kgf) | 平均推力(Kgf) | |
银(Ag)Base的推力 | 5.66, 8.2, 6.36, 6.57, 8.57, 6.59 | 6.3 |
锡(Sn)Base的推力 | 10.57, 10.80, 11.04, 10.71, 10.94, 10.74 | 10.8 |
这个银镀层溶解于SAC焊料的问题,一般只会出现在端点面是非金属的情况,因为一般会使用蒸镀或溅镀方式将银附着于非金属表面,当焊点上面的银被锡膏吃掉后就会露出非金属表面,随着非金属表面露出越多,焊接的强度就会变得越弱。如果是金属端点(通常是「铜」)则比较不会有这个问题,因为铜会跟银生成优良Cu5Sn6的IMC,焊接强度没有问题。
维基对蒸镀的解释:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%92%B8%E9%8D%8D
有人问既然镀银会有零件脱落的问题,那为何零件制造商要使用【Ag base】的表面处理(finished)呢?
只能这么说,当初一定是有需求的,我们后来询问代理商,他们也说不出个所以然来。个人推测(如果有错欢迎订正)它在有铅锡膏(Sn63Pb37)的制程下应该没有什么太大的问题,因为当初有铅制程时的确有看过镀银的零件,但是在无铅锡膏(SAC)就会出问题,另外这种银制程的零件引脚应该应该比较适合用在导电胶或是低温无银的回焊制程中。
▼下图是使用锡(Sn)镀层的电源电感器(Power Inductors),经过推力测试后,其焊点还保留在零件的端点上,所以推力比较高。
▼下图是使用银(Ag)镀层的电源电感器(Power Inductors),经过推力测试后,零件端点上已经看不到任何镀层的痕迹了,所以其耐推力就比较小。
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熊大你好,
脱落事情最后如何解决?
我司最近进行滚筒测试也发生电源电感脱落,
电感电极组成是银/镍/锡,
电感供方已增加镍层厚度及电极宽度,
水平推力出来有增加,但滚筒测试后仍然有脱落发生。
谢谢 Stanley
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Stanley,
就换个镀层的材料就解决了,一般厂商除了溅镀银之外,还会有其他的镀层。
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HQA都没有拿到这样的 report…..
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熊大:
请问依此零件使用锡(Sn)Base】的镀层推力
正常规格值范围是多少?
Eric36
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Eric; 这个应该没有绝对值,因为不同的零件会有不同的推力承受能力,不同的推法也会得到不同的推力,水平方向的不同也会得到不同的推力,一般都是用比较值,或是根据自己公司layout的经验来订标准。
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以前在有铅时代就有锡膏是有加银(Ag) 就是防止银镀层溶解于SAC焊料的问题
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