【失效分析】血氧探头感应不良失效分析
时间：2024-11-01 阅读：34
01测试背景
客户反映其生产的血氧探头，在生产、仓储以及客户使用过程中，均有部分产品存在参数（灵敏度）IR值不达标现象，具体表现为IR值偏低或不稳定。
在用力按压指套和去除焊点热熔胶的情况下，血氧探头IR值参数可恢复至达标范围之内。根据其组装工艺流程，推测其焊点可能存在虚焊或是微短路现象。
02样品信息
03实验方案
1. 外观检查
2. 切片分析
3. SEM+EDS分析
4. 结论
04测试结果
4.1外观检查
对编号为1#的较严重不良品进行外观检查：3D OM检查PD和LED Bonding均无断裂、脱落等不良现象；3DX-ray检查焊点饱满，无虚焊、明显短路等焊接异常现象，但在焊点附近有金属颗粒，推测为焊接过程的焊锡渣残留。
对2#和3#不良品进行X-Ray检查，发现焊点附近同样有较多锡渣残留。
4.2切片分析
对1#不良品进行焊点切片分析：LED、PD的Pin脚与銅线形成焊点润湿良好，无虚焊、开裂等不良现象。
4.3SEM＋EDS分析
将LED和PD背部热熔胶及保护框分离，观察剥离面成分。
2#不良品LED和3#不良品PD的焊点热熔胶剥离面大部分区域均发现有较多的Cl、Zn、Sn元素残留，其中Sn來自于助焊剂与焊锡反应的残留物。
对与焊点贴合的保护框和热熔胶进行EDS成份分析。以便于进一步确认不良品焊点周边区域发现的Cl和Zn元素来源。
从成份分析结果显示，保护框和热熔胶均不含有Cl、Zn元素。推测大量的Cl、Zn元素可能来自于焊接阶段引入的焊锡丝、助焊剂。
05结论
1.不良品焊点附近均有助焊剂和焊锡渣残留。助焊剂呈酸性，而较多的焊锡渣及助焊剂残留物存在，会导致绝缘距离减小，增加离子迁移的风险。
2.焊点周边区域发现大量Cl、Zn元素。当Zn元素以离子态形式存在时，搭配周边酸性环境，会增大离子迁移的风险，容易导致微短路。
3.手工焊接过程残留的锡渣、助焊剂以及焊点周边的Cl、Zn元素，可能会导致LED和PD的Pin脚间发生微短路现象。松软状态的热熔胶在外力按压时会发生变形，微短路暂时消失，从而出现IR值在不达标范围又恢复到达标范围的现象。
06改善建议
手工焊接后增加清洗流程，避免过多的锡渣和助焊剂残留以及异常元素存在。