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華南檢測(cè)技術(shù)：連接器虛焊失效分析案例詳解

失效分析是指根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過(guò)分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。華南檢測(cè)基于材料科學(xué)工程和電子可靠性工程打造工業(yè)醫(yī)院服務(wù)模式，借助科學(xué)的檢測(cè)分析標(biāo)準(zhǔn)和方法、依托專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員和精密的儀器設(shè)備，幫助企業(yè)解決在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、貿(mào)易等多環(huán)節(jié)遇到的各種與品質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題。

下面就是廣東省華南檢測(cè)技術(shù)有限公司如何進(jìn)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(jiǎn)述

2.1 外觀檢查

說(shuō)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(cè)試

說(shuō)明：樣品可焊性測(cè)試結(jié)果為fail。

2.3 FTIR測(cè)試檢查 

說(shuō)明：根據(jù)傅里葉紅外光譜譜圖分析，OK樣品引腳上無(wú)明顯吸收峰，未檢測(cè)出明顯異物。與NG樣品引腳上異物最相似的物質(zhì)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(cè)試 

說(shuō)明：選擇NG樣品和OK樣品進(jìn)行共面度測(cè)試，NG樣品引腳在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中共面度均NG，OK樣品各引腳共面度OK。

2.5 SEM測(cè)試

說(shuō)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(jiàn)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(cè)試

從XPS測(cè)試結(jié)果可知：1. OK樣品引腳表面測(cè)出C、O、Sn、Ni、Na、Si、N、P、Cl元素，NG樣品引腳表面測(cè)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(jù)元素價(jià)態(tài)分析，OK樣品的O元素來(lái)源于碳氧有機(jī)物+金屬碳酸化合物，而NG樣品的則來(lái)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(cè)結(jié)論

通過(guò)引腳剝離測(cè)試及切片分析可知，失效焊點(diǎn)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(jù)對(duì)連接器在共面度變形量測(cè)試結(jié)果可知，NG樣品引腳在整個(gè)溫度范圍內(nèi)共面度均較差，引腳在焊接過(guò)程中存在共面性問(wèn)題，將導(dǎo)致引腳與焊料未接觸上，致使引腳上錫不良。通過(guò)對(duì)NG樣品進(jìn)行可焊性測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果為fail。FTIR結(jié)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(guò)XPS進(jìn)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(cè)為NG樣品引腳表面有臟污，且引腳鍍層氧化明顯所導(dǎo)致。

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