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華南檢測技術：連接器虛焊失效分析案例詳解
發布時間：2024-11-04 點擊次數：10122
失效分析是指根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。華南檢測基于材料科學工程和電子可靠性工程打造工業醫院服務模式，借助科學的檢測分析標準和方法、依托專業的工程技術人員和精密的儀器設備，幫助企業解決在產品研發、生產、貿易等多環節遇到的各種與品質相關的問題。
下面就是廣東省華南檢測技術有限公司如何進行連接器虛焊的失效分析案例.
1. 連接器虛焊失效分析案例背景
收到客戶 6Pcs OK+6Pcs NG連接器樣品，客戶描述連接器樣品引腳為304不銹鋼基材表面鍍鎳，需分析虛焊的原因。
2.連接器虛焊失效分析方法簡述
2.1 外觀檢查
說明：NG樣品引腳 C1-C51焊接較好，其它引腳焊接較差，存在虛焊/假焊；OK所有引腳焊接較好。
2.2 可焊性測試
說明：樣品可焊性測試結果為fail。
2.3 FTIR測試檢查
說明：根據傅里葉紅外光譜譜圖分析，OK樣品引腳上無明顯吸收峰，未檢測出明顯異物。與NG樣品引腳上異物最相似的物質為Poly（styrene:methyl methacrylate）（聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯），相似度為92.43%。
2.4 共面度測試
說明：選擇NG樣品和OK樣品進行共面度測試，NG樣品引腳在整個測試過程中共面度均NG，OK樣品各引腳共面度OK。
2.5 SEM測試
說明：選擇NG樣品和OK樣品鑲嵌制樣，觀察引腳橫縱截面形貌。NG樣品橫縱方向切片均能看到分層，OK樣品未見分層。NG樣品和OK樣品IMC層厚度相差不大，均在2~4μm，鍍Ni層厚度亦相差不大。
2.6 XPS測試
從XPS測試結果可知：1. OK樣品引腳表面測出C、O、Sn、Ni、Na、Si、N、P、Cl元素，NG樣品引腳表面測出C、O、Sn、Ni、Si、N、P元素。
2. 從總元素含量上看，NG樣品表面的O含量要高于OK樣品。根據元素價態分析，OK樣品的O元素來源于碳氧有機物+金屬碳酸化合物，而NG樣品的則來源于金屬碳酸化合物+金屬氫氧化合物，NG樣品與金屬的含O化合物更多。
3.連接器虛焊失效分析檢測結論
通過引腳剝離測試及切片分析可知，失效焊點引腳與焊料存在分層，且分層中間存在大量的助焊劑殘留。根據對連接器在共面度變形量測試結果可知，NG樣品引腳在整個溫度范圍內共面度均較差，引腳在焊接過程中存在共面性問題，將導致引腳與焊料未接觸上，致使引腳上錫不良。通過對NG樣品進行可焊性測試，其測試結果為fail。FTIR結果顯示，NG樣品引腳上有明顯異物，與聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯相似度為92.43%。通過XPS進一步分析，NG樣品引腳表面的O含量要高于OK樣品，且表面金屬含O化合物含量較高。
綜上，樣品虛焊/假焊推測為NG樣品引腳表面有臟污，且引腳鍍層氧化明顯所導致。
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