案例背景

連接器（connector）一般是指電連接器，即連接兩個(gè)有源器件的器件，傳輸電流或信號(hào)。端子連接器作為電氣連接的一種配件，在電路被阻斷或不通的地方充當(dāng)橋梁的作用，從而使電流暢通。

連接器端子一旦發(fā)生失效問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致電路故障，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生安全事故。因此，了解連接器端子的失效問(wèn)題，并在生產(chǎn)制造過(guò)程中預(yù)防，降低隱患發(fā)生的可能性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全制造與質(zhì)量提升。

本篇文章基于此，分析了連接器端子上錫不良的問(wèn)題，以供參考交流。該樣品失效的背景為PCBA組裝完成后，發(fā)現(xiàn)連接器端子有開(kāi)焊現(xiàn)象，不良率1%左右。

分析過(guò)程

1.外觀分析

從觀察位置1、2及3可見(jiàn)，樣品焊錫末端，錫與焊盤(pán)有分離現(xiàn)象。左側(cè)固定引腳焊錫層無(wú)異常。右側(cè)固定引腳焊錫層有焊錫受擾現(xiàn)象。此現(xiàn)象的成因是錫填充到端子底部后，在冷卻階段受力才會(huì)形成。

從PCBA上取下的端子，背面（引腳焊接面）塑膠分層鼓泡，靠近1pin的位置也有分層鼓泡現(xiàn)象。

2.切片斷面分析

從長(zhǎng)向切片分析來(lái)看，1pin有虛焊現(xiàn)象，塑膠底部出現(xiàn)分層鼓泡且接觸PCB表面的位置，端子整體傾斜，1pin端高于10pin端。

3.回流溫度分析

PCB先進(jìn)回流爐的一端兩個(gè)焊盤(pán)的溫差，10pin固定腳位置溫度均高于1pin固定腳位置溫度。

PCB后進(jìn)回流爐的一端在升溫220℃-230℃之后，最大溫差9.7℃，即10pin固定腳溫度高，降溫到220℃-210℃之間，最大溫差達(dá)到-11.3℃，即1pin固定腳溫度高，兩者間溫度差異非常明顯。

回流設(shè)定溫度在端子耐溫規(guī)格范圍內(nèi)。且樣品經(jīng)烘烤后，不良率降低。

分析結(jié)果

綜合以上分析,造成端子虛焊的原因?yàn)椋簶悠范俗幽蜏厣舷逓?50℃，相對(duì)于無(wú)鉛焊接材料的要求（260℃/10s），本身規(guī)格不符合。

而且該端子的材質(zhì)具有吸濕性，但該樣品未使用防潮包裝，儲(chǔ)存過(guò)程中易吸濕。在高溫回流的情況下，易發(fā)生端子分層鼓泡問(wèn)題，成因是在允許溫度范圍內(nèi)端子發(fā)生分層，為端子吸潮后不耐高溫導(dǎo)致。

同時(shí)，該樣品在高溫回流時(shí)，兩個(gè)定位引腳對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)溫差大，導(dǎo)致連接器兩端張力不平衡，造成連接器一端微翹起，加劇樣品失效的發(fā)生。

改善方案

1.材料

樣品端子耐溫需滿(mǎn)足260℃/10s的無(wú)鉛焊接要求，封裝材質(zhì)應(yīng)采用抗吸潮性強(qiáng)的材料或采用標(biāo)準(zhǔn)的防潮包裝。

2.回流溫度改善

1.針對(duì)該產(chǎn)品，建議使用至少8溫區(qū)回流爐，優(yōu)選10溫區(qū)回流爐，減少PCB各部分的溫度差異。

2.建議優(yōu)化回流溫度。

3.鋼網(wǎng)開(kāi)口改善（固定引腳）

目前鋼網(wǎng)開(kāi)口增加了十字避空，但錫量整體仍偏高。該樣品端子的焊接點(diǎn)面積小，焊盤(pán)大，建議整體開(kāi)口縮小20%。或者采用端子位置局部加厚鋼網(wǎng)的方法改善。

新陽(yáng)檢測(cè)中心有話(huà)說(shuō)：

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審核編輯 黃昊宇