某型Flash芯片脱焊研究-不知不识网

摘要：某模块产品在交付用户试验时多次出现Flash芯片脱焊现象，本文分析了原因并进行试验验证。

关键词：Flash芯片；脱焊

引言

某模块在交付用户后进行高低温试验时先后有4块出现Flash芯片脱焊的故障，如图1所示。

图1 芯片脱焊示意

故障分析

模块所焊接的Flash芯片在所内多个课题已经广泛使用，并且器件通过了所内的元器件二次筛选。经分析，印制板结构设计、焊接工艺规程以及焊盘设计均无缺陷。

根据技术协议的要求，我方只交付电路板，不提供散热结构件，模块的结构件由用户提供，并且在所内使用工装进行试验时Flash芯片不粘接导热垫，也从未发生脱焊故障，而用户在进行试验时粘接CHLT导热垫。为了确定故障产生的原因，我方课题人员向用户借用了一块散热结构件进行如下分析。

a. 首先测量结构件7个安装柱（图2中阴影区域）的平面度，测量结果为0.0811mm。测量值小于0.1mm，结果在正常范围之内；

b. 测量Flash器件对应散热凸台（A面）与安装柱1之间的距离，如下图所示，测量结果为1.7475mm。测量值表明散热凸台与安装柱之间的间距足够，结果正常。

图2 模块结构件示意

同时测得Flash器件（带三防）相对印制板的高度约为1.2mm，因此贴在Flash器件上导热垫（1mm厚）的压缩率为1-（1.7475-1.2）= 45.25%。

故障定位

用户方所使用的导热垫（型号为CHLT）压缩率与应力之间的曲线图如图3所示[1]，其压缩率已经超出了手册的压缩范围，产生的压力远大于80Psi（0.55MPa）。

图3 导热垫压缩率与应力曲线图

其中Flash器件手册封装示意如图4所示。

图4 Flash器件手册封装示意图

进一步查询资料可知，由于PCB与器件引脚热膨胀系数不同，此Flash器件的扁平鸥翼形封装在电路板冷热交变过程中能够有效释放热应力，如图5所示，这是厂商对器件封装的一种可靠性设计。

图5 Flash器件释放热应力示意图

根据以上分析，当芯片的引脚受到额外的压力时，引脚不能有效释放变形所产生的切应力，因此在长期温度循环条件下，引脚就会脱焊失效。

同时参照器件数据手册的说明，Flash芯片为低功耗器件，不需要进行散热处理，并且故障件上使用的芯片已在我所大量课题得到了应用验证，未发生类似的问题现象。

综上所述，我们认为故障的原因在于用户给Flash器件粘贴了导热垫导致器件引脚无法释放热应力造成的脱焊。

试验验证

用户在以后的试验中不再粘接导热垫后故障再未发生。

参考文献：

[1] http：//www.bergquistcompany.com/