华南检测技术：连接器虚焊失效分析案例详解

失效分析是指根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。华南检测基于材料科学工程和电子可靠性工程打造工业医院服务模式，借助科学的检测分析标准和方法、依托专业的工程技术人员和精密的仪器设备，帮助企业解决在产品研发、生产、贸易等多环节遇到的各种与品质相关的问题。

下面就是广东省华南检测技术有限公司如何进行连接器虚焊的失效分析案例.

1. 连接器虚焊失效分析案例背景

收到客户 6Pcs OK+6Pcs NG连接器样品，客户描述连接器样品引脚为304不锈钢基材表面镀镍，需分析虚焊的原因。

2.连接器虚焊失效分析方法简述

2.1 外观检查

说明：NG样品引脚 C1-C51焊接较好，其它引脚焊接较差，存在虚焊/假焊；OK所有引脚焊接较好。

2.2 可焊性测试

说明：样品可焊性测试结果为fail。

2.3 FTIR测试检查 

说明：根据傅里叶红外光谱谱图分析，OK样品引脚上无明显吸收峰，未检测出明显异物。与NG样品引脚上异物最相似的物质为Poly（styrene:methyl methacrylate）（聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯），相似度为92.43%。

2.4 共面度测试 

说明：选择NG样品和OK样品进行共面度测试，NG样品引脚在整个测试过程中共面度均NG，OK样品各引脚共面度OK。

2.5 SEM测试

说明：选择NG样品和OK样品镶嵌制样，观察引脚横纵截面形貌。NG样品横纵方向切片均能看到分层，OK样品未见分层。NG样品和OK样品IMC层厚度相差不大，均在2~4μm，镀Ni层厚度亦相差不大。

2.6 XPS测试

从XPS测试结果可知：1. OK样品引脚表面测出C、O、Sn、Ni、Na、Si、N、P、Cl元素，NG样品引脚表面测出C、O、Sn、Ni、Si、N、P元素。

2. 从总元素含量上看，NG样品表面的O含量要高于OK样品。根据元素价态分析，OK样品的O元素来源于碳氧有机物+金属碳酸化合物，而NG样品的则来源于金属碳酸化合物+金属氢氧化合物，NG样品与金属的含O化合物更多。

3.连接器虚焊失效分析检测结论

通过引脚剥离测试及切片分析可知，失效焊点引脚与焊料存在分层，且分层中间存在大量的助焊剂残留。根据对连接器在共面度变形量测试结果可知，NG样品引脚在整个温度范围内共面度均较差，引脚在焊接过程中存在共面性问题，将导致引脚与焊料未接触上，致使引脚上锡不良。通过对NG样品进行可焊性测试，其测试结果为fail。FTIR结果显示，NG样品引脚上有明显异物，与聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯相似度为92.43%。通过XPS进一步分析，NG样品引脚表面的O含量要高于OK样品，且表面金属含O化合物含量较高。

综上，样品虚焊/假焊推测为NG样品引脚表面有脏污，且引脚镀层氧化明显所导致。

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