连接器虚焊失效分析 下篇

连接器虚焊失效分析

电子产品中，接触不良的故障的比例非常大，而且这种故障很麻烦，特别是连接器，而常用的连接器有金属连接器、防水连接器等等。这些连接器因为会表现出来有时好有时坏，分析起来很麻烦。而且，有时的接触不良体现出来的现象会令人迷惑不解。有些元器件是因为自身内部的接触不良，也有元器件互连时的接触不良，也有虚焊（一般为组件与PCB）产生的不良。下面以最常见的连接器（接插件）之间的接触为实例分析接触不良问题，之后大家可以触类旁通。

承接上篇，《连接器虚焊原因分析·上篇》

5.翘曲度变形分析

PCB焊接过程动态翘曲度分析

对PCB裸板进行焊接过程中的动态翘曲度分析，发现第9Pin所在的附近区域存在局部变形不均匀，在室温下存在0.100mm的最大高度差，但随着焊接完成，PCB受热应力释放，变形量反而逐渐减小。

连接器Pin脚直线度分析（室温）

对连接器Pin脚进行直线度分析（室温），发现Pin脚之间的直线度差异在-0.022-0.021mm的范围内。第9Pin与其它Pin的差异不大。

Pin脚焊接过程动态翘曲度分析

对连接器Pin脚进行焊接过程动态翘曲度测试。测试数据如右表所示，数值越小离焊接面越远。其中第9Pin离焊接面最远，在焊接高温下会达到极值。

1.连接器各Pin脚呈现中间偏高两边偏低的趋势。在焊接时各Pin脚随温度变化而产生的变形量绝对值不超过0.05mm。

2.选择一些对连接器变形影响显著的温度，统计在这些温度下各Pin脚的变形量，并进行对比。发现第9Pin与其他Pin的高度差最大，达到了0.05-0.08mm。

连接器塑胶平面度分析

测试位置及测试设备

对连接器焊接面塑胶进行平面度分析（常温），结果显示常温下连接器塑胶面最大变形量为0.0349mm。分别将连接器过SMT回焊炉一遍、两遍后，对上图所示平面测试共平面度，结果显示，过一次炉时塑胶最大变形量为0.096mm，过两次炉时最大变形量为0.115mm，且呈现中间拱起两边低的变形趋势。

Demo板焊接实验

客户利用Demo板进行连接器焊接实验。发现第9Pin仍有一定比率虚焊不良。

Demo板焊接过程动态翘曲度分析

测试位置示意图

对Demo板进行焊接过程动态翘曲度分析，发现Demo板变形较小，且随着焊接的完成，变形在回复，趋向平整。

对Demo板动态翘曲度数据进行统计，发现焊接连接器的区域最大变形量为0.05mm。失效位置的变形量和其它位置没有明显区别。

6结果分析

对NG样品进行切片分析，发现Pin脚open，焊锡完全留在PCB焊盘一侧，且Pin脚填锡高度呈现中间高两边低的趋势，反映了连接器或PCB存在一定程度的翘曲；

对NG样品焊接连接器的定位孔进行切片分析，发现连接器Pin基本位于定位孔中部，没有与PCB孔壁接触。初步排除连接器Pin插入对PCB板定位孔挤压的影响。

对虚焊的Pin11焊点进行切片分析，发现PCB侧生成连续的Cu6Sn5IMC层，厚度正常(2-3um)，推断焊接热量在正常范围。

对PCB裸板进行焊接过程中的动态翘曲度分析，发现第9Pin所在的附近区域存在局部变形不均匀，在室温下存在0.100mm的最大高度差，但随着焊接完成，PCB受热应力释放，变形量反而逐渐减小；

对连接器Pin脚进行直线度分析（室温），发现Pin脚之间的直线度差异在-0.022-0.021mm的范围内，第9Pin与其它Pin的差异不大，但进行焊接过程动态翘曲度测试后发现第9Pin与其他Pin的高度差最大，达到了0.05-0.08mm；

对连接器焊接面塑胶进行平面度分析（常温），结果显示常温下连接器塑胶面最大变形量为0.0349mm，但分别将连接器过SMT回焊炉一遍、两遍并测试塑胶面的共平面度后发现，过一次炉时塑胶最大变形量为0.096mm，过两次炉时最大变形量为0.115mm，且呈现中间拱起两边低的变形趋势；

对Demo板进行焊接过程动态翘曲度分析，发现Demo板变形较小，且随着焊接的完成，变形在回复，趋向平整。焊接连接器的区域最大变形量为0.05mm，失效位置的变形量和其它位置没有明显区别；最终推测，在焊接过程中，导致连接器虚焊的最大影响因素是连接器的高温翘曲变形

优尔鸿信四川成都检测中心成立了专业的失效分析团队，为集团各单位解决了在生产过程中出现的各类失效问题，提高了产品的质量、良率，为产品生产制造节约了大量成本，多年来，累计了丰富的失效分析经验，可提供金属材料及零部件失效分析、电子产品及零组件失效分析、高分子材料失效分析、PCB/PCBA失效分析等失效分析服务。