錫須：我要悄悄生長 ，然后驚艷所有人！

引言

某遙控器在應用端使用一兩個月后發生失效，經初步排查，為內部PCBA中某連接器PIN腳之間發生短路現象，在失效PIN腳之間發現異物，該PIN腳為鍍鎳鍍錫工藝，現對其進行失效分析，查找失效原因。

測試分析

1 電性能檢測

對NG PCBA中失效位置的PIN腳進行阻值測試，并與OK PCBA相同位置進行對比發現NG PCBA中客戶標準位置PIN腳之間電阻值均存在較小，與失效現象一致。由連接器的電氣原理圖可知，失效基本均發生在通電引腳與GND引腳之間。

2 外觀檢查

外觀放大觀察，發現NG PCBA的失效PIN腳間均有細絲狀異物存在，且異物均在連接器上PIN腳的非焊接端裸露位置；OK PCBA PIN腳之間未發現明顯異物。結合電測試驗結果，初步懷疑為失效引腳之間絲狀異物導致引腳短路。

圖3 NG PCBA典型外觀圖片

圖4 OK PCBA典型外觀圖片

3 表面分析

利用SEM+EDS對失效PIN腳之間異物進行分析，NG PCBA失效PIN腳間發現絲狀異物為PIN腳生長出的產物，且部分異物表面呈擠壓狀條紋；EDS成分分析結果表明，主要成分為Sn元素，絲狀異物為錫須。

圖5 NG PCBA失效位置SEM圖片

圖6 NG PCBA失效位置SEM圖

表1 NG PCBA失效位置EDS結果（Wt%）

4 鍍層分析

對NG PCBA中失效連接器和正常連接器、裸連接器分別進行制作切片，對比觀察PIN腳的鍍層情況，結果如下：

（1）發現裸連接器中，PIN腳的錫鍍層厚度均勻，基本在2μm以上，滿足客戶規范要求，鎳層厚度略微存在差異；

（2）失效PIN腳和正常PIN腳中，由于經過高溫回流，表面錫鍍層會存在流動現象，不同位置的錫厚差異較大，局部較薄，未發現明顯規律性。

圖7 裸連接器PIN腳切片截面2鍍層SEM圖片

圖8 NG PCBA失效連器件PIN3~4表面鍍層SEM圖片

結論

導致連接器短路失效的直接原因為連接器PIN腳之間存在錫須，而導致錫須生長主要與PIN腳錫鍍層內應力相關，錫鍍層發生流動、錫鍍層厚度不均勻以及IMC層生長均會導致錫鍍層內應力變大。

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