以下为一例化学镀镍/浸金表面处理PCBA可焊性不良的分析案例，根据反馈的不良信息，展开如下分析：

某型号化学镀镍/浸金表面处理工艺的刚挠板在贴装时出现可焊性不良的现象，其外观如图1所示：

图1 不良PCBA外观图

由图1可知，PCBA焊盘局部不润湿，呈现“金不溶”现象。

采用X-Ray测厚仪，对同周期裸板焊盘进行测试，实测金厚、镍厚结果如表1所示：

表1 金、镍厚数据（单位：μm）

如表1所示，同周期裸板焊盘实测平均金厚0.051μm，平均镍厚6.173μm，均满足客户工艺要求。

通过立体显微镜观察不良板焊盘表面形貌，如下图2所示：

图2 不良PCBA失效位置

通过立体显微镜观察发现，不良焊盘表面焊料均朝同一方向偏移，且未能在焊盘上完全铺展，不良焊盘局部不润湿仍呈金色，出现 “金不溶”现象。

3.1 原因分析故障树

根据客户反馈的信息和失效点位置确认的情况，可将该案例的可焊性不良原因分析用图3的故障树表示。

图3 可焊性不良原因故障树

3.2 原因分析

3.2.1 PCB焊盘质量

3.2.1.1 镍金厚测量

经X-Ray测厚仪，如上表1所示，同周期裸板焊盘实测平均金厚0.051μm，满足工艺要求金厚≥0.05μm，平均镍厚6.173μm，满足工艺要求镍厚3~8μm。

3.2.1.2 焊盘表面形貌和元素分析

通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪观察PCBA的不良焊盘，分析其微观形貌和元素分布，结果如图4所示：

图4 不良焊盘微观形貌观察、元素分析

由上图4可知，PCBA不良焊盘表面形貌正常，无划伤，元素分析未发现异常特征元素，表明焊盘表面无污染。

3.2.1.3 PCBA不良焊盘截面形貌与IMC形貌

对不良PCBA进行显微剖切，通过扫描电子显微镜观察其不良焊盘截面形貌与IMC形貌，结果如图5所示：

图5 不良焊盘截面形貌与IMC形貌

由上图5可知，不良焊盘的焊料边缘润湿角为锐角，IMC连续均匀，厚度为3.71μm，且焊盘无镍腐蚀现象。

3.2.2 贴装条件异常

3.2.2.1 锡膏印刷偏位分析

在贴装过程中，锡膏印刷偏位会导致锡量不足，进而使得在回流过程中焊料不足以在焊盘上完全铺展开。现通过立体显微镜对不良PCBA焊盘上焊料的偏位距离进行测量，结果如图6所示：

图6 PCBA上锡不良位置形貌观察

表2 偏位距离测量数据（单位：μm）

由上图6与表2可知，PCBA上锡不良区域焊料均朝同一方向偏移，偏位距离大致相等，平均偏位距离为75μm。

根据以上原因分析，该板焊盘质量正常，焊料有朝同一方向偏移的现象。贴装时锡膏印刷偏位，会导致焊盘表面锡量不足，使得在回流过程中焊料不足以在焊盘上完全铺展开，从而出现“金不溶”现象。

对同周期裸板进行浸锡试验，进一步确认是否为焊盘质量导致的可焊性不良。

浸锡试验条件：焊料：Sn96.5Ag3.0Cu0.5；焊接温度：255℃；焊接时间：10±0.5s；助焊剂：2#标准助焊剂（松香：25%，异丙醇：74.61%，二乙胺盐酸盐：0.39%）。

浸锡前后外观如图7所示，焊盘上锡饱满，未出现客户反馈的焊盘不润湿的现象。由此说明，该案例的可焊性不良并非由焊盘质量问题引起的。

图7 不良焊盘浸锡结果

（1） 同周期裸板焊盘实测镀层厚度均满足客户工艺要求；不良焊盘表面形貌正常，无划伤，无镍腐蚀，焊盘表面无污染；焊料边缘呈现锐角，IMC连续均匀，说明PCB焊盘上锡良好的位置，锡料与焊接基底镍层之间形成了良好的焊接，而出现“金不溶”位置的焊盘可能是由于锡料未铺展所导致；

（2） 由立体显微镜观察与测量可知，PCBA上锡不良区域焊料均朝同一方向偏移，偏位距离大致相等，平均偏位距离为75μm，存在锡膏印刷偏位现象；

（3） 取同周期裸板浸锡试验，焊盘上锡饱满，无不润湿现象，进一步说明焊盘可焊性良好，而锡料印刷偏位会导致焊盘上锡量不足，回流焊过程中，锡膏不能完全铺展到焊盘表面，从而导致金面不润湿的可焊性不良现象。

该化学镀镍/浸金表面处理工艺的刚挠板焊盘可焊性良好，但由于贴装时锡膏印刷偏位，导致在回流过程中焊盘表面锡量不足以在焊盘上完全铺展开，从而出现不润湿的现象。