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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,呈應力齒紋狀,為明顯的應力損傷;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,焊接強度弱。測試時插入USB,對端子產(chǎn)生較大的推力,從而導致脫落。


 

 

騰昕檢測有話說:


 

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