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【失效分析】血氧探頭感應(yīng)不良失效分析
01測(cè)試背景
客戶反映其生產(chǎn)的血氧探頭，在生產(chǎn)、倉儲(chǔ)以及客戶使用過程中，均有部分產(chǎn)品存在參數(shù)(靈敏度)IR值不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為IR值偏低或不穩(wěn)定。
在用力按壓指套和去除焊點(diǎn)熱熔膠的情況下，血氧探頭IR值參數(shù)可恢復(fù)至達(dá)標(biāo)范圍之內(nèi)。根據(jù)其組裝工藝流程，推測(cè)其焊點(diǎn)可能存在虛焊或是微短路現(xiàn)象。
02樣品信息
03實(shí)驗(yàn)方案
1. 外觀檢查
2. 切片分析
3. SEM+EDS分析
4. 結(jié)論
04測(cè)試結(jié)果
4.1外觀檢查
對(duì)編號(hào)為1#的較嚴(yán)重不良品進(jìn)行外觀檢查：3D OM檢查PD和LED Bonding均無斷裂、脫落等不良現(xiàn)象；3DX-ray檢查焊點(diǎn)飽滿，無虛焊、明顯短路等焊接異?，F(xiàn)象，但在焊點(diǎn)附近有金屬顆粒，推測(cè)為焊接過程的焊錫渣殘留。
對(duì)2#和3#不良品進(jìn)行X-Ray檢查，發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)附近同樣有較多錫渣殘留。
4.2切片分析
對(duì)1#不良品進(jìn)行焊點(diǎn)切片分析：LED、PD的Pin腳與銅線形成焊點(diǎn)潤(rùn)濕良好，無虛焊、開裂等不良現(xiàn)象。
4.3SEM+EDS分析
將LED和PD背部熱熔膠及保護(hù)框分離，觀察剝離面成分。
2#不良品LED和3#不良品PD的焊點(diǎn)熱熔膠剝離面大部分區(qū)域均發(fā)現(xiàn)有較多的Cl、Zn、Sn元素殘留，其中Sn來自于助焊劑與焊錫反應(yīng)的殘留物。
對(duì)與焊點(diǎn)貼合的保護(hù)框和熱熔膠進(jìn)行EDS成份分析。以便于進(jìn)一步確認(rèn)不良品焊點(diǎn)周邊區(qū)域發(fā)現(xiàn)的Cl和Zn元素來源。
從成份分析結(jié)果顯示，保護(hù)框和熱熔膠均不含有Cl、Zn元素。推測(cè)大量的Cl、Zn元素可能來自于焊接階段引入的焊錫絲、助焊劑。
05結(jié)論
1.不良品焊點(diǎn)附近均有助焊劑和焊錫渣殘留。助焊劑呈酸性，而較多的焊錫渣及助焊劑殘留物存在，會(huì)導(dǎo)致絕緣距離減小，增加離子遷移的風(fēng)險(xiǎn)。
2.焊點(diǎn)周邊區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量Cl、Zn元素。當(dāng)Zn元素以離子態(tài)形式存在時(shí)，搭配周邊酸性環(huán)境，會(huì)增大離子遷移的風(fēng)險(xiǎn)，容易導(dǎo)致微短路。
3.手工焊接過程殘留的錫渣、助焊劑以及焊點(diǎn)周邊的Cl、Zn元素，可能會(huì)導(dǎo)致LED和PD的Pin腳間發(fā)生微短路現(xiàn)象。松軟狀態(tài)的熱熔膠在外力按壓時(shí)會(huì)發(fā)生變形，微短路暫時(shí)消失，從而出現(xiàn)IR值在不達(dá)標(biāo)范圍又恢復(fù)到達(dá)標(biāo)范圍的現(xiàn)象。
06改善建議
手工焊接后增加清洗流程，避免過多的錫渣和助焊劑殘留以及異常元素存在。
