No.053 芯片QFN封装焊点失效

1.现象描述及分析

（1） 现象描述

① 某产品 PCBA 芯片 QFN 封装焊点失效，对缺陷进行金相切片分析，发现焊点在靠近芯片侧有一条贯通性的微裂缝，其金相切片形貌，如图No.053-1所示。

② 对图No.053-1红框Ⅰ区域进行局部放大，其形貌如图No.053-2所示。从该图中可见，发生裂缝的途程是沿着冶金特性不完善的区域蔓延的。

图No.053-1 QFN封装芯片失效焊点金相切片形貌

③ 进一步对图No.053-1 中红框区域Ⅱ进行局部放大，其形貌如图No.053-3所示。图中可见局部发生了粉粒状相变，焊膏中的焊料粉粒未熔化而呈现粉粒状。这是焊膏中焊料粉粒尚未重熔而完成熔聚的冶金过程，是典型的冷焊缺陷。

图No.053-2 图No.053-1中红框Ⅰ区域局部放大形貌

图No.053-3 图No.053-1中红框Ⅱ区域局部放大形貌

（2） 现象分析

针对谱图1的元素成分进行SEM/EDX分析，结果表明只有元素Sn，表明焊点焊接区域焊料中各金属成分未充分熔合，如图No.053-4所示。

2.形成原因及机理

（1） 形成原因

缺陷形成的主要原因是再流焊接制程中温度过低。

图No.053-4 焊料中各金属成分未充分熔合

（2） 形成机理

由于再流焊接制程中热量供给明显不足，局部区域焊料粉根本未熔化，即使在熔化了的区域，也由于热量不足，导致了焊料中的各金属成分间未能充分熔合而形成了冷焊点。

3.解决措施

优化再流焊接 “温度-时间曲线”，增加再流区域的峰值温度和时间。