锡须：我要悄悄生长 ，然后惊艳所有人！

引言

某遥控器在应用端使用一两个月后发生失效，经初步排查，为内部PCBA中某连接器PIN脚之间发生短路现象，在失效PIN脚之间发现异物，该PIN脚为镀镍镀锡工艺，现对其进行失效分析，查找失效原因。

测试分析

1 电性能检测

对NG PCBA中失效位置的PIN脚进行阻值测试，并与OK PCBA相同位置进行对比发现NG PCBA中客户标准位置PIN脚之间电阻值均存在较小，与失效现象一致。由连接器的电气原理图可知，失效基本均发生在通电引脚与GND引脚之间。

2 外观检查

外观放大观察，发现NG PCBA的失效PIN脚间均有细丝状异物存在，且异物均在连接器上PIN脚的非焊接端裸露位置；OK PCBA PIN脚之间未发现明显异物。结合电测试验结果，初步怀疑为失效引脚之间丝状异物导致引脚短路。

图3 NG PCBA典型外观图片

图4 OK PCBA典型外观图片

3 表面分析

利用SEM+EDS对失效PIN脚之间异物进行分析，NG PCBA失效PIN脚间发现丝状异物为PIN脚生长出的产物，且部分异物表面呈挤压状条纹；EDS成分分析结果表明，主要成分为Sn元素，丝状异物为锡须。

图5 NG PCBA失效位置SEM图片

图6 NG PCBA失效位置SEM图

表1 NG PCBA失效位置EDS结果（Wt%）

4 镀层分析

对NG PCBA中失效连接器和正常连接器、裸连接器分别进行制作切片，对比观察PIN脚的镀层情况，结果如下：

（1）发现裸连接器中，PIN脚的锡镀层厚度均匀，基本在2μm以上，满足客户规范要求，镍层厚度略微存在差异；

（2）失效PIN脚和正常PIN脚中，由于经过高温回流，表面锡镀层会存在流动现象，不同位置的锡厚差异较大，局部较薄，未发现明显规律性。

图7 裸连接器PIN脚切片截面2镀层SEM图片

图8 NG PCBA失效连器件PIN3~4表面镀层SEM图片

结论

导致连接器短路失效的直接原因为连接器PIN脚之间存在锡须，而导致锡须生长主要与PIN脚锡镀层内应力相关，锡镀层发生流动、锡镀层厚度不均匀以及IMC层生长均会导致锡镀层内应力变大。

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