USB脱落失效分析
作者 :D 文章来源:腾昕检测微信公众号
腾昕检测
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#1
案例背景
CASE BACKGROUND
PCBA组装完成后,测试过程中插入USB时脱落。
#1-3为PCBA样品,#4-5为USB单品。
#2
分析过程
ANALYSIS PROCESS
#1样品PCB侧剥离面特征分析
外观分析
测试结果:
焊接面有较大的焊锡空洞。
SEM表面特征分析
#位置3:
测试结果:
剥离面有应力断裂痕迹,PCB镍层有裂纹。
#位置2:
测试结果:
焊接面有较大的焊锡空洞,断裂面有应力断裂痕迹。
EDS成分分析
测试结果:
剥离面主要成分为Sn、Ni, 未发现异常元素。
切片断面分析
#PCB侧脱落点切片断面分析:
#USB侧脱落点切片断面分析:
测试结果:
通过切片断面分析发现,PCB内层断裂,呈应力齿纹状,为明显的应力损伤;USB端子侧断裂,剥离面残留的IMC厚度1.51μm,连续、致密。
#1样品端子侧剥离面特征分析
外观分析
测试结果:
部分表面有焊锡残留,有应力齿纹痕迹。
SEM表面特征分析
测试结果:
表面部分位置有焊锡残留,焊锡表面有裂纹,为应力损伤痕迹。
EDS成分分析
测试结果:
剥离面主要成分为Sn、Ni, 未发现异常元素。
#2样品特征分析
外观分析
测试结果:
引脚边缘润湿性差。
X-RAY分析
测试结果:
引脚有较大的焊锡 空洞,空洞率约60%。
切片断面分析
测试结果:
引脚底部润湿良好,两侧IMC厚度均在1μm以上。
#3样品特征分析
外观分析
测试结果:
引脚边缘润湿良好。
X-RAY分析
测试结果:
引脚有焊锡空洞。
切片断面分析
测试结果:
引脚底部润湿良好,两侧IMC厚度均在0.9μm以上。
#4样品未使用端子的分析
外观分析
SEM表面特征分析
EDS成分分析
测试结果:
#4 USB引脚焊接外,未发现明显异常,镀层主要成分为Ni,未发现异常元素
#5样品未使用端子的分析
外观分析
SEM表面特征分析
EDS成分分析
测试结果:
#5USB引脚焊接外,未发现明显异常,镀层主要成分为Ni,未发现异常元素。
#3
分析结果
ANALYSIS RESULTS
不良解析
1、端子脱落剥离面特征:从切片断面及成分可以判断,端子脱落点在USB端子侧IMC层,PCB内层有明显的齿纹状裂纹,为应力损伤。
2、针对脱落的的端子分析:引脚部分位置有焊锡残留,其表面焊锡有裂纹,有应力损伤痕迹。
3.针对未脱落端子的切片分析:USB引脚边缘焊接润湿性差,有较大的焊锡空洞,PCB侧与端子侧IMC厚度均在1μm以上,从微观上分析焊接状态良好。
PCB齿纹状裂纹
引脚焊锡空洞(约60%)
分析结论
综上所述,端子脱落失效的可能原因如下——
USB引脚有较大的焊锡空洞,焊接强度弱。测试时插入USB,对端子产生较大的推力,从而导致脱落。
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