PCB/PCBA金线键合失效分析

什么是PCB/PCBA金线键合:

PCB板上的芯片（Chip on Board,COB）已经成为普及的封装技术。COB是指将裸芯片直接贴在PCB上，使用非常细小的金属引线分别与芯片和PCB焊盘引线检核而实现电气连接的一种技术，该技术也称为PCB/PCBA金线键合技术。由于金线具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性和耐氧化性，在微电子封装中常常使用金线作为引线键合的主要材料。

如何定义PCB/PCBA金线键合失效:

PCB/PCBA金线键合常用的模式主要有球楔焊模式和楔焊模式。在拉力测试过程中，引线断裂形式通常包括球焊与焊盘分离、球焊端脖颈断开、金线断开、楔焊端颈缩点断开、楔焊与焊盘分离。当断裂表现为球焊与焊盘分离和楔焊与焊盘分离时，判定键合失效。即在键合拉力测试后，焊点从PCB焊盘处分离，则判定PCB/PCBA金线键合失效。

PCB/PCBA金线键合失效机理:

PCB/PCBA金线键合通常采用热压超声键合工艺,即在一定的键合时间内,在外加压力和超声振动作用下,引线与焊盘相互摩擦产生摩擦热,破坏、清除焊盘表面氧化膜,然后金线与焊盘表面紧密接触而形成微观焊点。随着焊点面积逐渐增大,界面间的微小空洞消失。同时,在高温作用下,金属原子发生相互扩散,从而形成可靠的宏观焊点。

PCB/PCBA金线键合失效分析手段:

外观检测：金相观察或者SEM分析

失效模式确认：X射线测试厚度和XPS、微观形貌观察(SEM)、粗糙度测量

污染物分析：元素分析（EDS)和FTIR光谱分析

PCB/PCBA金线键合失效分析案例图片：

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