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FPC柔性線路板拒焊失效分析

FPC柔性線路板（Flexible Printed Circuit，FPC）是一種具有高度可靠性和可撓性的印刷電路板，它以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材，通過光成像圖像轉移和腐蝕工藝在可彎曲的基板表面形成電路。然而，FPC在生產和使用過程中可能會遇到拒焊失效的問題。

拒焊失效，即焊接不良，通常表現為焊接點不牢固或焊點脫落，這會導致電路板無法正常工作，嚴重時甚至可能造成整個系統的崩潰。拒焊的原因多種多樣，包括焊件表面未清潔干凈、焊劑用量不足、焊接時間過短、基板可焊面和電子元件可焊面被氧化或污染、焊料和助焊劑性能不良、基板焊盤金屬鍍層不良以及焊接參數設置不當等。

FPC柔性線路板的拒焊失效分析需要綜合考慮材料種類、銅厚、焊盤尺寸、焊接溫度和焊接次數等因素。例如，不同供應商的FPC板材可能因為銅類型及加工方法的差異而導致焊盤拉脫強度的不同。銅厚較大的板材通常具有更好的基銅界面粗糙度和結合力，從而提供更大的拉脫強度。焊盤尺寸對拉脫強度也有顯著影響，小尺寸焊盤在焊接時受熱面積比例更大，更易受到熱沖擊，導致拉脫強度降低。

為了提高FPC柔性線路板的焊接質量，需要嚴格控制焊接工藝，包括選擇合適的焊接材料、優化焊接參數、保持焊件表面的清潔以及采用適當的焊接技術。此外，通過正交分析等方法可以確定焊接過程中的主要影響因素，并給出工藝參數的優化范圍，以減少拒焊失效的發生。

總之，FPC柔性線路板的拒焊失效是一個復雜的問題，需要從多個角度進行綜合分析和控制，以確保產品的可靠性和穩定性。

一、FPC柔性線路板拒焊失效分析案例分析

某不良FPC柔性線路板，初步判斷是Pad拒焊，現根據要求分析不良的原因。

二、FPC柔性線路板拒焊失效分析測試分析

1.外觀檢查

經過外觀檢測NG品Pad有部分區域存在拒焊現象，經無水乙醇清洗后在光學顯微鏡檢查與OK品無明顯異常。

NG樣品外觀圖

2.SEM檢查

SEM檢查OK品和NG品，OK品均無明顯外觀異常，NG品的拒焊位置Pad上發現多有裂痕。

OK品Pad SEM形貌圖

NG品Pad SEM形貌圖

3.切片分析

對NG品做縱向切片分析，結果顯示NG品鎳鍍層上表面有縱向裂痕，OK品有微裂，無明顯大裂痕。

NG品金層最小厚度比OK品偏低，均小于IPC-4552中對焊接用的不同表面處理的厚度要求（最小值不小于50nm）。

OK品Pad縱向切片圖

NG品拒焊Pad縱向切片圖

OK品鎳、金層厚度測量

NG品鎳、金層厚度測量

鎳、金層厚度測量數據

4.EDS檢測

NG品Pad拒焊原因是因為化學鎳金表面處理中表面金層過薄，且鎳層中磷含量偏低，使得鎳層表面氧化腐蝕，產生裂紋，從而導致產品拒焊。

OK品EDS譜圖

NG品EDS譜圖

EDS測試結果數據

三、FPC柔性線路板拒焊失效分析測試分析結論

綜上所述：根據OK和NG品對比結果分析，NG品Pad拒焊原因是因為化學鎳金表面處理中表面金層過薄，且鎳層中磷含量偏低，使得鎳層表面氧化腐蝕，產生裂紋，從而導致產品拒焊。

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