一、案例背景

PCBA組裝完成后，測試過程中插入USB時(shí)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(diǎn)切片斷面分析：

#USB側(cè)脫落點(diǎn)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(diǎn)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(shí)插入U(xiǎn)SB，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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審核編輯 黃宇