高温无铅焊锡丝BGA焊盘焊接不良失效分析

   对失效样品进行检测发现：高温无铅焊锡丝焊接不良的BGA焊盘焊点普遍存在明显的镍层腐蚀并形成连续的腐蚀带。即便是那些外观焊接好的焊盘，仍发现界面金属间化合物生长不均匀，焊盘镍层表面存在腐蚀，IMC层底部（与焊盘镍层界面）之间普遍存在裂隙，高温无铅焊锡丝焊点强度十分脆弱。再观其镍面，普遍存在腐蚀并已形成明显的渗透性腐蚀带。磷元素在镍层本体中的相对含量不足5wt%。可焊性测试进一步发现：这些焊盘普遍润湿不良，润湿不良位置焊盘发黑，与失效现象完全一致。

分析中发现：这些焊盘镍层中磷的相对含量较低，普遍不超过5wt%。当镍层中的磷含量较低时，镍层的抗蚀性较差，容易在后续的沉金工艺中遭受金水的过度攻击。沉金工艺完成后，焊盘表面虽被金层所覆盖形成表面看似正常的焊盘，但其金层下面的镍层已经遭受侵蚀。在高温无铅焊锡丝焊接时，焊盘表面的金层迅速溶解扩散，留下镍层与焊料润湿形成焊点。严重的镍层腐蚀必然会大大降低焊盘的可靠性，在润湿不良区域，焊盘暴露出黑色的镍氧化物，即外观发黑。在使用其他焊锡丝时也要注意这类问题。

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