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        博客專欄

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        USB脫落失效分析

        發(fā)布人:新陽檢測 時間:2023-12-18 來源:工程師 發(fā)布文章
        一、案例背景

        PCBA組裝完成后,測試過程中插入USB時脫落。

        #1-3為PCBA樣品,#4-5為USB單品。

         

        二、分析過程#1樣品PCB側(cè)剝離面特征分析1)外觀分析


         

         

         

        測試結(jié)果:焊接面有較大的焊錫空洞。

         

        2)SEM表面特征分析

        #位置3:

         

        測試結(jié)果:剝離面有應(yīng)力斷裂痕跡,PCB鎳層有裂紋。


         

        #位置2:

         

        測試結(jié)果:焊接面有較大的焊錫空洞,斷裂面有應(yīng)力斷裂痕跡。


         

        3)EDS成分分析


         

         

         

        測試結(jié)果:剝離面主要成分為Sn、Ni, 未發(fā)現(xiàn)異常元素。

         

        4)切片斷面分析

        #PCB側(cè)脫落點切片斷面分析:

         

        #USB側(cè)脫落點切片斷面分析:

        測試結(jié)果:通過切片斷面分析發(fā)現(xiàn),PCB內(nèi)層斷裂,呈應(yīng)力齒紋狀,為明顯的應(yīng)力損傷;USB端子側(cè)斷裂,剝離面殘留的IMC厚度1.51μm,連續(xù)、致密。


         

        #1樣品端子側(cè)剝離面特征分析1)外觀分析
         

         

        測試結(jié)果:部分表面有焊錫殘留,有應(yīng)力齒紋痕跡。

        2)SEM表面特征分析

         

        測試結(jié)果:表面部分位置有焊錫殘留,焊錫表面有裂紋,為應(yīng)力損傷痕跡。

        3)EDS成分分析

         

        測試結(jié)果:剝離面主要成分為Sn、Ni, 未發(fā)現(xiàn)異常元素。

        #2樣品特征分析1)外觀分析

         

        測試結(jié)果:引腳邊緣潤濕性差。
         

        2)X-RAY分析

         

        測試結(jié)果:引腳有較大的焊錫空洞,空洞率約60%。

        4)切片斷面分析

         

        測試結(jié)果:引腳底部潤濕良好,兩側(cè)IMC厚度均在1μm以上。


         

        #3樣品特征分析1)外觀分析

         

         

        測試結(jié)果:引腳邊緣潤濕良好。


         

        2)X-RAY分析

         

         

        測試結(jié)果:引腳有焊錫空洞。


         

        3)切片斷面分析

         

         

         

        測試結(jié)果:引腳底部潤濕良好,兩側(cè)IMC厚度均在0.9μm以上。


         

        #4樣品未使用端子的分析1)外觀分析

        2)SEM表面特征分析

         

         


         

        3)EDS成分分析

        測試結(jié)果:#4 USB引腳焊接外,未發(fā)現(xiàn)明顯異常,鍍層主要成分為Ni,未發(fā)現(xiàn)異常元素


         

        #5樣品未使用端子的分析1)外觀分析

         

         

         

        2)SEM表面特征分析

         

         

        3)EDS成分分析

         

         

        測試結(jié)果:#5USB引腳焊接外,未發(fā)現(xiàn)明顯異常,鍍層主要成分為Ni,未發(fā)現(xiàn)異常元素。


         

        三、分析結(jié)果不良解析

        1、端子脫落剝離面特征:從切片斷面及成分可以判斷,端子脫落點在USB端子側(cè)IMC層,PCB內(nèi)層有明顯的齒紋狀裂紋,為應(yīng)力損傷。


         

        2、針對脫落的的端子分析:引腳部分位置有焊錫殘留,其表面焊錫有裂紋,有應(yīng)力損傷痕跡。


         

        3.針對未脫落端子的切片分析:USB引腳邊緣焊接潤濕性差,有較大的焊錫空洞,PCB側(cè)與端子側(cè)IMC厚度均在1μm以上,從微觀上分析焊接狀態(tài)良好。


         

        PCB齒紋狀裂紋

         

        引腳焊錫空洞(約60%)

         


         

        分析結(jié)論

        綜上所述,端子脫落失效的可能原因如下——


         

        USB引腳有較大的焊錫空洞,焊接強(qiáng)度弱。測試時插入USB,對端子產(chǎn)生較大的推力,從而導(dǎo)致脫落。


         

         

        騰昕檢測有話說:


         

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