连接器端子上锡不良失效分析

案例背景

连接器（connector）一般是指电连接器，即连接两个有源器件的器件，传输电流或信号。端子连接器作为电气连接的一种配件，在电路被阻断或不通的地方充当桥梁的作用，从而使电流畅通。

连接器端子一旦发生失效问题，就会导致电路故障，严重时甚至会产生安全事故。因此，了解连接器端子的失效问题，并在生产制造过程中预防，降低隐患发生的可能性，进而实现安全制造与质量提升。

本篇文章基于此，分析了连接器端子上锡不良的问题，以供参考交流。该样品失效的背景为PCBA组装完成后，发现连接器端子有开焊现象，不良率1%左右。

分析过程

1.外观分析

从观察位置1、2及3可见，样品焊锡末端，锡与焊盘有分离现象。左侧固定引脚焊锡层无异常。右侧固定引脚焊锡层有焊锡受扰现象。此现象的成因是锡填充到端子底部后，在冷却阶段受力才会形成。

从PCBA上取下的端子，背面（引脚焊接面）塑胶分层鼓泡，靠近1pin的位置也有分层鼓泡现象。

2.切片断面分析

从长向切片分析来看，1pin有虚焊现象，塑胶底部出现分层鼓泡且接触PCB表面的位置，端子整体倾斜，1pin端高于10pin端。

3.回流温度分析

PCB先进回流炉的一端两个焊盘的温差，10pin固定脚位置温度均高于1pin固定脚位置温度。

PCB后进回流炉的一端在升温220℃-230℃之后，最大温差9.7℃，即10pin固定脚温度高，降温到220℃-210℃之间，最大温差达到-11.3℃，即1pin固定脚温度高，两者间温度差异非常明显。

回流设定温度在端子耐温规格范围内。且样品经烘烤后，不良率降低。

分析结果

综合以上分析,造成端子虚焊的原因为：样品端子耐温上限为250℃，相对于无铅焊接材料的要求（260℃/10s），本身规格不符合。

而且该端子的材质具有吸湿性，但该样品未使用防潮包装，储存过程中易吸湿。在高温回流的情况下，易发生端子分层鼓泡问题，成因是在允许温度范围内端子发生分层，为端子吸潮后不耐高温导致。

同时，该样品在高温回流时，两个定位引脚对应的焊盘温差大，导致连接器两端张力不平衡，造成连接器一端微翘起，加剧样品失效的发生。

改善方案

1.材料

样品端子耐温需满足260℃/10s的无铅焊接要求，封装材质应采用抗吸潮性强的材料或采用标准的防潮包装。

2.回流温度改善

1.针对该产品，建议使用至少8温区回流炉，优选10温区回流炉，减少PCB各部分的温度差异。

2.建议优化回流温度。

3.钢网开口改善（固定引脚）

目前钢网开口增加了十字避空，但锡量整体仍偏高。该样品端子的焊接点面积小，焊盘大，建议整体开口缩小20%。或者采用端子位置局部加厚钢网的方法改善。

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审核编辑 黄昊宇