案例分析|如何解决显示屏 LED 脱落?
随着电力电子技术和开关行业的飞速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。


显示屏LED应用越来越广泛,小到我们每天携带的手机,大到奥运会大屏,显示屏LED属于电子产品,有时会出现各种故障,那对于显示屏LED脱落适普有什么解决方案呢?跟随小编一起来看看……


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以下是适普技术团队给客户提供专业技术指导的实际案例。运用团队专业知识和技术能力帮助客户分析失效机理和原因,并借助世界级科学家李博士指点迷津,帮助客户提供适合的分析手段和技术指导,体现适普技术价值。


客户在 LED 显示屏生产过程中过回流焊后,已焊接的 LED 从 PCB 上成批脱落,比例约 30%, 如图 1 所示,这是一块焊接 LED 后的显示屏。在检验时发现 LED 从板子上轻轻一碰就有大面积脱落现象。



                                                                图 1


客户做的初步分析显示,LED 脱落是焊点开裂,发生的位置是焊点与 PCB 焊盘之间,且在 2106 批次的 PCB 上出现。在进一步了解了客户所有情况后,我们以 5W2H 的形式将问题进行归纳整理如下表:




随后 PCB 供应商协助做了切片和 SEM/EDS 分析如下:




(ENIG 焊盘的 Au、Ni 层厚度,结果符合规格标准)



(失效焊盘的 SEM/EDS 分析,未见异常元素)



(焊点的切片分析,在焊点失效开裂处未见 IMC 形成)

适普又帮助客户进一步做更全面、更微观的检测分析实验,包括 X-ray 空洞检测、IMC 层的侦测、黑焊盘可能性等,分析如下:

a)X-ray 未发现空焊和大空洞



b)从切片和推开器件的 PCB 及器件焊锡面 SEM& EDS 分析结果可以看出样品的断裂面在 Ni 层上,且 Sn 和 Ni 未形成明显的 IMC 层。



c)未发现沾污及异色。





我们对以上分析进行小结,综合对焊点开裂部和空洞结果看,原因与 ENIG 焊盘有关;在焊盘镀层厚度方面未发现异常,又结合失效发生是在生产过程,这就排除了黑焊盘的可能;最严重的现象是焊锡和焊盘镍层没有润湿,故没形成 IMC。那么这样似乎进入了死循环,很难找出问题的根本原因。


行业权威李博士对问题进行梳理并给出了开拓性思路,即:未形成 IMC 的话问题肯定出在镍层,但判断 ENIG 焊盘合格的指标维度不仅仅是镍层+金层及其二者的厚度和黑焊盘,还有镍层在化镀时的氧化控制因素,失控的话镍层内就会氧化以至影响焊接润湿,主要表现在 C 和 O 的含量增加。那么以常规的检测设备和手段如何检测镍层内的 C 和 O 含量呢?李博士又给出了一种新型现代的侦测概念–XPS。


XPS 是 X 射线光电子能谱分析,是分析物质表面化学性质的一项技术。XPS 可测量材料中元素组成。用一束 X 射线激发固体表面,同时测量被分析材料表面 1-10nm 内发射出电子的动能,而得到 XPS 谱。



检测原理

检测案例




我们根据李博士的指导迅速总结了此案例的逻辑思路并把新型检测方法 XPS 推荐给客户采纳, 作为分析判断依据,至此我们本着为客户服务的积极态度,通过对此项目的跟进、分析、思考, 最终给客户提供完整的最优方案,给客户带来了价值,体现了适普的价值。




在适普公司负责技术支持的全面工作,拥有25年的SMT和相关电子产品技术领域经验,六西格玛管理黑带。

 

为客户解决了诸多技术难题并提供超值的服务,将知识和经验系统地归纳总结沉淀,在行业技术论坛分享成果,形成了十几项包括3C产品、功率半导体、汽车电子、LED等行业焊料技术应用指导和案例分析,已申请两项实用新型发明专利。