HASL焊盘上锡不良失效分析

邓胜良，王君兆

（深圳市美信检测技术股份有限公司，深圳宝安，518108）

摘要：针对某HASL焊盘上锡不良的情况，本文通过表面分析、切片分析、可焊性验证等分析手段查找分析失效原因，分析结果显示，导致焊盘上锡不良的主要原因为：在焊接前，焊盘表面镀层已经完全合金化，形成可焊性较差的铜锡合金。此外，HASL工艺不良，焊盘镀层厚度稳定性较差，锡薄处在多次过炉后，锡层与铜层完全反应，导致锡层完全被消耗，只剩下可焊性差的铜锡合金，导致后续上锡不良。

关键词：HASL；上锡不良；铜锡合金

1. 案例背景

送检样品为某款PCB板，该板焊盘处理工艺为HASL无铅喷锡工艺，该PCB空板过炉3次后，刷锡膏过回流，焊盘出现部分焊盘上锡不良现象，失效率较高。

2. 分析方法简述

通过表面SEM形貌观察和切片分析可知，NG焊盘未上锡位置镀层已经完全被合金化，形成铜锡合金，说明该焊盘镀层在刷锡膏焊接前已经合金化。过炉3次后焊盘有些位置纯锡层已经完全合金化，形成铜锡合金，而有些位置纯锡层厚度却很厚，达20μm。

3. 结果与讨论

由背景信息可知，失效样品在焊接前已经过炉3次，当PCB板焊盘的锡镀层厚度存在严重不均时，焊盘在经过过炉高温过程中，纯锡层会与铜层发生反应，产生铜锡合金，所以当纯锡层较薄位置的锡会在过炉过程中被完全合金化，形成可焊性较差的铜锡合金，导致焊盘上锡不良。该PCB焊盘的镀层工艺为HASL无铅喷锡工艺，该工艺本身稳定性较差，但不应出现如此大的差异。

导致焊盘上锡不良的主要原因为：在焊接前，焊盘表面镀层已经完全合金化，形成可焊性较差的铜锡合金。此外，HASL工艺不良，焊盘镀层厚度稳定性较差，锡薄处在多次过炉后，锡层与铜层完全反应，导致锡层完全被消耗，只剩下可焊性差的铜锡合金，导致后续上锡不良。

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