PCBA大讲堂：零件掉落与端点使用银镀层的关系？

公司最近在做一个产品的滚筒(Tumble Test)信赖度测试时，发现电源电感器(Power Inductors)有掉落的问题，分析之后发现这颗inductor的焊接端点(termination)採用了银镀层，实际上是【银-钯-铂-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合镀层，但以【银(Ag)】为主；因为我们的锡膏用的是SAC305，以【锡(Sn)】为主，所以经过回流焊(Reflow)后发现零件上的银镀层溶解到了锡膏之中，以致造成零件焊接强度不足，最后造成掉落的问题。

我们把这两种不同镀层的电源电感器分别打上同样的电路板，然后拿去作单体的推力(Push Force)测试，结果显示【银(Ag)Base】的镀层推力比【锡(Sn)Base】的镀层推力足足少了4.5Kgf。

查询之后，发现这家厂商的电源电感器总共有三种端点焊接的表面处理镀层，一种是有铅的不列入考虑，其他两种无铅镀层分别为出问题的【银-钯-铂-玻璃料(silver-palladium-platinum-glass frit)】的混合镀层，与【锡-银-铜(tin-silver-copper)(95.5/4/0.5)】镀层。

我们把这两种不同镀层的电源电感器分别打上同样的电路板，然后拿去作单体的推力(Push Force)测试，结果显示【银(Ag)Base】的镀层推力比【锡(Sn)Base】的镀层推力足足少了4.5Kgf。

就理论上来说，银(Ag)在SAC的锡膏中属于极少数，所以零件端点上如果镀银的话，银就容易被溶解在锡膏之中，也就是被稀释掉；如果零件的端点改成镀锡的话，因为SAC的锡含量本来就很高，也就不太会再去抢零件端点上的锡镀层了，也就可以形成比较好的焊接强度。

下面是零件使用银与锡镀层的推力实验结果。

这个银镀层溶解于SAC焊料的问题，一般只会出现在端点面是非金属的情况，因为一般使用蒸镀或溅镀方式将银镀于非金属表面，当焊点上面的银被锡膏吃掉后就会露出非金属表面，随著非金属表面露出越多，焊接的强度就会变得越弱。如果是金属端点(通常是「铜」)则比较不会有这个问题，因为铜会跟银生成优良Cu5Sn6的IMC，焊接强度没有问题。

▼下图是使用锡(Sn)镀层的电源电感器(Power Inductors)，经过推力测试后，其焊点还保留在零件的端点上，所以推力比较高。 

▼下图是使用银(Ag)镀层的电源电感器(Power Inductors)，经过推力测试后，零件端点上已经看不到任何镀层的痕迹了，所以其耐推力就比较小。