广东省华南检测技术有限公司,欢迎您!
专注于工业CT检测\失效分析\材料检测分析的第三方实验室
公正高效 \ 精准可靠 \ 费用合理
客户热线
139 2686 7016
0769-82186416

失效分析:LED汽车灯焊点疲劳失效分析案例

发布日期:2024-03-20阅读量:51
  • 0
  • LED车灯焊点疲劳失效问题涉及汽车制造和LED照明技术,是一个重要的议题。LED车灯因为高效、节能、寿命长等特点,在现代汽车照明系统中得到广泛应用。然而,焊点疲劳失效是影响LED车灯可靠性和使用寿命的关键因素之一。
    焊接点疲劳失效通常是因为焊接点在长时间使用或恶劣环境下受循环应力的影响,致使焊接点出现裂缝、断裂或脱落等问题。在汽车灯中,焊接点连接LED芯片、散热器和电路板等关键部件,承受温度、湿度、振动等多种因素的影响。若焊接点质量差或设计不合理,很可能会发生疲劳失效,使得汽车灯工作不稳定或完全失效。

    下面就是华南检测进行LED汽车灯焊点疲劳失效分析案例.


    一、LED汽车灯焊点疲劳失效分析的例背景


    收到客户样品1Pc NG和1Pc OK LED车灯,我们用它们进行LED汽车灯焊点疲劳失效分析,根据客户描述样品名称为ESK散热器1R,根据客户要求进行分析车灯不亮的原因。

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析样品图编辑搜图

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析样品


    二、LED汽车灯焊点疲劳失效分析过程


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:外观检查

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:外观检查编辑搜图

    NG车灯外观形貌


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析外观形貌编辑搜图

    OK车灯外观形貌


    说明

    显微镜外观检查NG样品和OK样品表面无明显异常。


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析 :X-Ray 检查

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析 :X-Ray 检查编辑搜图

    NG样品车灯异常形貌图


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析 :X-Ray 检查编辑搜图

    OK样品车灯外观形貌


    说明

    X-射线检查显示NG和OK样品LED焊球均存在空洞,其中NG品孔洞更多。


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:电性能测试

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:电性能测试编辑搜图

    NG样品Y2灯测试结果


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:电性能测试编辑搜图

    NG样品Y4灯测试结果


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:电性能测试编辑搜图

    OK样品Y2灯测试结果


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:电性能测试编辑搜图

    OK样品Y4灯测试结果


    说明

    电性能检查发现NG样品Y2灯珠与PCB为开路异常,OK样品电性能无异常。


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:金相切片检查

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:金相切片检查编辑搜图

    NG样品切片图


    金相切片检查编辑搜图

    NG样品Y3灯切片结果图


    金相切片分析编辑搜图

    OK样品切片图


    金相切片检查结构图编辑搜图

    OK样品Y3灯切片结果图


    说明

    金相切片显示NG品存在焊盘开裂现象,导致电性能测试异常,OK品无异常


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:IMC厚度测试

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:IMC厚度测试编辑搜图

    NG样品IMC测试结果


    IMC厚度测试编辑搜图

    OK样品IMC测试结果


    说明

    电镜测量显示NG品存在IMC过厚,从而导致焊接的不可靠


    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:EDS分析

    LED汽车灯焊点疲劳失效分析:EDS分析编辑搜图

    NG样品EDS位置图


    NG样品EDS谱图编辑搜图

    NG样品EDS谱图


    OK样品EDS位置图编辑搜图

    OK样品EDS位置图


    OK样品EDS谱图编辑搜图

    OK样品EDS谱图


    说明

    EDS元素分析显示NG和OK无明显差异。


    三、LED汽车灯焊点疲劳失效分析结果


    综上所述,由以上检测项目结果得出,LED车灯不亮及微亮的原因为LED焊点界面结构有孔洞异常,容易产生疲劳失效。LED焊盘IMC层在长期高温下生长过厚及IMC形貌异常,导致焊接界面脆性增加,最终导致焊点脆性开裂,导致LED性能异常。提高应力断裂的途径主要是降低IMC厚度。


    四、LED汽车灯焊点疲劳失效分析建议

    1.选用良好润湿性的锡膏,减少焊点空洞,并且锡膏成分要含Ni元素,遏制IMC的生长。

    2.调整炉温曲线,适当降低峰值温度或缩短回流时间。建议使用氮气回焊炉,提高焊点可靠性。

    3.在生产流程中,加强PCBA焊点可靠性检测。


    广东省华南检测技术有限公司坐落在东莞大岭山镇,毗邻松山湖高新技术 产业开发区,专注于汽车电子、消费电子等

    • 扫码关注公众号
    咨询热线:
    0769-82186416
    邮箱:mkt@gdhnjc.com
    地址:东莞市大岭山镇矮岭冚村莞长路495号
    粤公网安备 44190002006902号   备案号: 粤ICP备2022048342   版权所有:广东省华南检测技术有限公司   Guangdong South China Testing Technology Co., LTD