黑盘特征
“黑盘”由Puttlitz在1990年第一次提出。
1.定义
因为焊点断裂面呈灰色、黑色,所以被称为黑盘,如图1-61所示。
与黑盘有关的断裂都发生在Sn—Ni界面的IMC下。焊盘颜色越深、IMC越薄,从黑色到黑灰色!
图1-61“黑盘”颜色
2.与黑盘有关的三个典型特征
(1)从断裂面上可以观察到腐蚀裂纹(泥浆裂缝),如图1-62所示。裂纹越多,焊点的连接强度越低(裂纹完全不润湿),也越难形成IMC。由于无铅焊点比较硬,受到应力后直接传导到界面,因此,无铅焊点因黑盘失效的情况更多见。
图1-62“黑盘”的泥浆裂缝特征
(2)从磨光的横截面可以观察到“腐蚀”已经渗透,甚至穿透Ni层到Cu基体,俗称“金刺”特征,如图1-63所示。通常将Ni层上形成的裂纹或切片图(图1-75)呈现的腐蚀“金刺”作为黑盘的判定依据之一。
图1-63“黑盘”的“金刺”特征
(3)Ni近表面P含量比较高(达到20%左右,为正常的两倍),但需要指出的是富磷不是导致焊点失效的直接原因。如果将富P作为黑盘的判定依据,应在焊接前进行测量,因为焊接过程会因Ni的迁移加重P的富集度,高P并非异常状况。