公司最近有项产品被客户抱怨板对板的连接器经常(Board-to-Board Connector)有失效问题出现,产品在使用约一年左右的时间后会有连接器整个掉落的现象。
想起来也真呕!每次只要一听到有电子零件掉落,第一个被怀疑的一定是焊接问题,所以起初公司高层也一直认为是制造工厂焊接不良或制程不善所造成,后来制造工厂提出了检测报告,说明断裂点是发生在焊接的 IMC (Inter-Metallic Compound) 层,而且 IMC 层的厚度约在 2um 左右的合理范围内,所以工厂端认为焊接品质没有问题,而认为 Connector 之所以掉落是因为应力(Stress)或外力撞击所致。
要解决这类的问题,188金宝搏苹果下载 还是那句话,零件会掉落一定是从最脆弱的地方掉落,会断裂于IMC层通常表示有应力施加于连结器(Connector)之上,经过一定时间后IMC的强度渐渐无法持续负荷这个应力,最后发生断裂,要不然就是产品有经常摔落的反覆重击现象发生,就188金宝搏苹果下载 的瞭解,如果焊接强度一切良好,那IMC几乎会是整个焊接结构中最脆弱的地方。
延伸阅读:PCB焊接强度与IMC观念
另外也要看看IMC层的成份有否问题,以铜基地(OSP)的板子,其正常的铜锡合金为Cu5Sn6,但如果变成了Cu3Sn,其强度就会大大的降低,你可以试着使用SEM/EDA(Scanning Electron Microscope/Energy-Dispersive X-Ray spectroscopy)来分析IMC的元素组成成份,如果发现铜(Cu)的成份比锡(Sn)还多就可能有问题。
再来也要量测看看IMC层的生成厚度是否介于1~3um之间,如果IMC太薄,强度也会降低,不过IMC厚度应该只当参考,最重要的要看IMC层的生长是否均匀,不要有些地方有长出来,有些地方没长出来。还要注意是否有太多的IMC逸散离开了原来位置,分崩离析的IMC层无助焊接强度。如果是ENIG的板子,还要看看金(Au)是否有完全融入焊锡当中,否则会很容易从金层剥离。
至于有些人要求拿 Connector 的推力来对比 BGA 做比较,虽然有点无厘头,但也不是不可以啦,只是前提必须以面积来比较,而不是用零件数来比较,一个BGA有多少个锡球就会有多少焊接面积对比多少根的Connector焊脚会有多少焊接面积来做比较才合理,这样就可以瞭解 Connector的焊接强度单位面积是否与BGA相当。
以上的说明只是可能原因,必须强调一点,有时候很难直观的判断Connector掉落是属于工厂制程或是设计问题,有些可能是生产与设计都有问题。类似这种问题,SMT的生产工厂通常比较吃亏,因为R&D会说这么多片板子生产,为何只有几片板子有BGA掉落的问题,建议SMT工厂在试产之初就要提出PCB焊垫的设计问题,以避免这类问题层出不穷。
更多关于零件掉落的文章:电路板零件掉落,该如何着手分析、判断并釐清问题点
下面是工厂的分析报告,仅供参考~
延伸阅读:
导通孔在垫(Vias-in-pad)的处理原则
如何判断BGA掉件是SMT工厂制程或是设计问题?
用渗透染红试验 (Red Dye Penetration Test)查看BGA焊锡
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熊哥,您的网站真是棒
让我这菜熊学了不少知识
不过最近遇到的connector脱落
类型是属于有钢琴盖的那种
不知道这方面的产品
您有没有研究?
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小熊仔;
哎呀!你是小熊仔我是188金宝搏苹果下载 ,咱是一家亲呢!
你讲的是拨接开关的连接器吧(piano connector)!我的经验里这种连接器都只有DIP通孔零件耶!倒还没有接触过SMT类型的,所以脱落问题就没有啰!
不过SMT式的零件掉落问题几乎都是一样的,焊接力量不足或外力过大,基本上这种拨接式的连接器因为需要承受外界的力量,所以建议最好可以採用通孔零件,否则可能就得在机构设计上给予支撑,以防掉落。
以上也只是凭个人经验猜测,如果可以有详细一点的资料会更好。
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一般若是零件会有掉的疑虑,我们都会先在pad中间先点胶~
也就是
||||||||||->pin 脚
========== -> 上胶
||||||||||->pin 脚
我在想,是否可以要求SMT厂那里也先上胶~~ 这样板子看起来也比较干净~
不过,如果connector坏了,就难修了~
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阿鬼,
在零件的中间先点上胶,的确是最保险的方法,也可以避免零件在过迴焊炉或锡炉的时候掉件,但它也可能会有浮件造成零件空焊的问题,对某些连接器类的零件还要担心胶会不会沿者焊脚爬上接触点,到时候可就麻烦了。
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