公司最近在做一個(gè)產(chǎn)品的
滾筒(Tumble Test)信賴度測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)
電源電感器(Power Inductors)有掉落的問題，分析之后發(fā)現(xiàn)這顆inductor的焊接端點(diǎn)(termination)採用了銀鍍層，實(shí)際上是【銀-鈀-鉑-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合鍍層，但以【
銀(Ag)】為主；因?yàn)槲覀兊腻a膏用的是SAC305，以【
錫(Sn)】為主，所以經(jīng)過
回流焊(Reflow)后發(fā)現(xiàn)零件上的銀鍍層溶解到了錫膏之中，以致造成零件焊接強(qiáng)度不足，最后造成掉落的問題。
我們把這兩種不同鍍層的電源電感器分別打上同樣的
電路板，然后拿去作單體的推力(Push Force)測試，結(jié)果顯示【銀(Ag)Base】的鍍層推力比【錫(Sn)Base】的鍍層推力足足少了4.5Kgf。
查詢之后，發(fā)現(xiàn)這家廠商的電源電感器總共有三種端點(diǎn)焊接的表面處理鍍層，一種是有鉛的不列入考慮，其他兩種無鉛鍍層分別為出問題的【銀-鈀-鉑-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合鍍層，與【錫-銀-銅(tin-silver-copper)(95.5/4/0.5)】鍍層。
我們把這兩種不同鍍層的電源電感器分別打上同樣的電路板，然后拿去作單體的推力(Push Force)測試，結(jié)果顯示【銀(Ag)Base】的鍍層推力比【錫(Sn)Base】的鍍層推力足足少了4.5Kgf。
就理論上來說，銀(Ag)在SAC的錫膏中屬于極少數(shù)，所以零件端點(diǎn)上如果鍍銀的話，銀就容易被溶解在錫膏之中，也就是被稀釋掉；如果零件的端點(diǎn)改成鍍錫的話，因?yàn)镾AC的錫含量本來就很高，也就不太會再去搶零件端點(diǎn)上的錫鍍層了，也就可以形成比較好的焊接強(qiáng)度。
下面是零件使用銀與錫鍍層的推力實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
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個(gè)別推力(Kgf) |
平均推力(Kgf) |
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銀(Ag)Base的推力 |
5.66, 8.2, 6.36, 6.57, 8.57, 6.59 |
6.3 |
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錫(Sn)Base的推力 |
10.57, 10.80, 11.04, 10.71, 10.94, 10.74 |
10.8 |
這個(gè)銀鍍層溶解于SAC焊料的問題，一般只會出現(xiàn)在端點(diǎn)面是非金屬的情況，因?yàn)橐话闶褂谜翦兓驗(yàn)R鍍方式將銀鍍于非金屬表面，當(dāng)焊點(diǎn)上面的銀被錫膏吃掉后就會露出非金屬表面，隨著非金屬表面露出越多，焊接的強(qiáng)度就會變得越弱。如果是金屬端點(diǎn)(通常是「銅」)則比較不會有這個(gè)問題，因?yàn)殂~會跟銀生成優(yōu)良Cu5Sn6的IMC，焊接強(qiáng)度沒有問題。
▼下圖是使用錫(Sn)鍍層的電源電感器(Power Inductors)，經(jīng)過推力測試后，其焊點(diǎn)還保留在零件的端點(diǎn)上，所以推力比較高。
▼下圖是使用銀(Ag)鍍層的電源電感器(Power Inductors)，經(jīng)過推力測試后，零件端點(diǎn)上已經(jīng)看不到任何鍍層的痕跡了，所以其耐推力就比較小。
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