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图 16 出现空洞焊点的典型照片 图 17 焊球焊料质量不良的典型照片
裂缝
图 18 焊球与 PCB 焊盘出现裂缝的典型照片 1 图 19 焊点局部放大照片（见图 18 红框）
A B
图 20 焊球与 PCB 焊盘出现裂缝的典型照片 2 图 21 焊点局部放大照片（见图 20 红框）
图 22～图 27 是 Flash 焊点的典型金相照片，由图同样可以发现部分焊球焊料 与 PCB 焊盘之间润湿性不够良好，焊料与焊盘之间未形成良好的金属间化合物层。
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图 22 Flash 焊点的典型金相照片 图 23 正常焊点的典型金相照片
润湿不良
图 24 出现空洞焊点的典型照片 图 25 焊球焊料与焊盘润湿性不良的典型照片
焊球焊料出现开裂 图 26 焊料熔融不完全的典型照片
图 27 焊点局部放大照片（见图 24 红框）
由以上 BGA 焊点的金相照片分析发现，部分 BGA 焊球焊料与 PCB 焊盘润湿性不 良，存在裂缝以及焊料熔融不良等现象，这说明焊球焊料与焊盘之间未 形成良好的金属间化合物层。而导致焊球焊料与 PCB 焊盘润湿不良的原因可能存在如下几方面：
（1） PCB 焊盘氧化严重或沾污外来污染物导致焊盘的可焊性不良。 （2） 使用的焊锡膏润湿性不良。
（3） BGA 焊锡球可焊性不良。 为了分析 BGA 焊球的质量，对未使用的 CPU
焊球和从所送手机主板上脱落的 CPU
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焊球进行金相切片分析，发现无论是未使用的 CPU 焊球还是脱落的 CPU 焊球焊料熔 融均不够良好，焊球内部发现存在裂缝等缺陷，这说明 BGA 焊球质量不够良好。
图 26 脱落焊球的典型照片 1 图 27 脱落焊球的典型照片 2
图 28 脱落焊球的局部放大照片 图 29 脱落焊球内部出现裂缝的典型照片
图 28 未使用的 CPU 焊球的典型照片 1 图 29 未使用的 CPU 焊球的典型照片 2
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图 30 未使用的 CPU 焊球的典型照片 1 图 31 未使用的 CPU 焊球的典型照片 2
2.4 焊锡膏润湿性分析
按照 IPC-TM-650.2.4.45 的要求对工艺过程中使用的焊锡膏的润湿性进行测 试，发现所使用的焊锡膏的润湿性良好（焊锡膏的可焊性试验照片见图 26 和图 27）。
图 26 焊锡膏润湿性试验的典型照片 1 图 27 焊锡膏润湿性试验的典型照片 2
2.5 空白 PCB 板焊盘的可焊性试验
按照 IPC-STD-003（Solderability Tests for Printed Boards）要求，对委 托单位所送的空白 PCB 的可焊性进行测试，试验温度为 235,试验时间为 3S,所使用 的助焊剂为中性助焊剂（焊锡膏的可焊性试验照片见图 28 和图 29），发现空白 PCB 的部分焊盘的可焊性较差（见图中红色箭头所指的黄色焊盘），焊料对焊盘的润湿 不良或弱润湿，这说明 BGA 金相切片中发现的焊球与焊盘润湿不良与 PCB 部分焊盘 的可焊性不良有关。而引起焊盘可焊性不良的原因可能是焊盘氧化严重或表面沾污 有机物。
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图 28 PCB 焊盘可焊性试验的典型照片 1 图 29 PCB 焊盘可焊性试验的典型照片 2
2.6 SEM 和 EDAX 分析
首先对图 21 所示的开裂焊点进行 EDAX 分析，发现标识 A 处焊盘处的主要的元 素成分为镍(Ni)和磷(P)以及少量的锡（Sn）（见图 30），由于锡含量较少，这说 明开裂是位于 PCB 焊盘上的镍镀层与焊料之间，同时也说明 PCB 焊盘上的镍镀层与 焊料之间未形成良好的金属间化合物层。
图 30 裂缝 A 处 PCB 焊盘的能谱图
图 31 是图 21 标识 B 处焊料的能谱图，由图可发现主要含有锡（Sn）,磷（P）， 镍(Ni),碳（C）等元素，由谱图中检测到镍含量较多，这也能进一步说明 PCB 焊盘 上的镍镀层与焊料之间未形成良好的金属间化合物层。
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BGA焊接失效分析报告完整版 - 图文
