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连接器短路异常失效分析案例

嘉峪检测网        2021-11-20 22:12

连接器短路异常

 

1.案件背景

 

客户样品连接器,现发现连接器组装后运行出现短路的异常,该短路异常失效比例为50%,客户反馈异常批次使用的原料含40%的回收料。客户提供OK样品(全新料OK样品)和NG样品(客诉不良样品)。客户委托实验室进行比对测试,分析产生异常的原因。

 

样品信息:

 

样品名称

料号

备注

BITS

0009-0168-7830

OK样品

NG样品

 

测试方案:

 

测试目的

设备名称

电性能比对

万用表

绝缘阻抗测试仪

材质比对

傅立叶变换红外光谱测试仪

差示扫描量热仪

热重分析仪

ICP元素成分比对

等离子体电感耦合发射光谱仪

(ICP-OES)

 

2.测试方案:

 

2.1  电性能测试

 

点对点电阻测试:使用万用表随机选取样品表面pin脚孔进行两点间电阻测试。

 

连接器短路异常失效分析案例

 

绝缘阻抗测试:使用绝缘阻抗测试仪对OK样品与NG样品两端进行测试。

 

连接器短路异常失效分析案例

 

结果:

 

连接器短路异常失效分析案例

 

2.2  材质分析测试

 

 

连接器短路异常失效分析案例

 

连接器短路异常失效分析案例

 

连接器短路异常失效分析案例

 

连接器短路异常失效分析案例

 

 

结果:

 

1.FTIR结果表明,OK样品与NG样品图谱无明显差异性,均为PPS(聚苯硫醚)。

 

2.DSC结果表明,OK样品熔融温度为281℃(1st heating)&282℃(2nd heating),NG样品熔融温度为280℃(1st heating)&281℃(2nd heating),熔点无明显差异,曲线轮廓无明显差异。 

 

3. TGA结果表明,OK样品与NG样品的热分解温度分别为544℃&535℃,有机物含量分别为46.9%&41.4%,残碳含量分别为32.9%&39.8%,曲线轮廓存在差异。

 

4.综合材质分析测试结果,OK样品与NG样品主体材质均为PPS(聚苯硫醚) ,但热分解温度、TGA曲线轮廓以及有机物比例上均有明显差异,结合TGA测试后样品形貌存在明显差异,表明OK样品与NG样品材质上存在不一致性。

 

2.3 元素成分测试

 

测试方法:离子体电感耦合发射光谱分析(ICP-OES)对OK样品以及NG样品中存在的元素成分进行定性/半定量分析。

 

表一 OK样品测试结果

 

连接器短路异常失效分析案例

 

表二 NG样品测试结果

 

连接器短路异常失效分析案例

 

结果:

 

1.元素成分数据表明,NG样品与OK样品在多个元素比例上存在差异,如:硫/S、硼/B、钾/K、锶/Sr。并且NG样品存在的锡/Sn未在OK样品里检出,OK样品存在的镧/La未在NG样品里检出,但因为锡/Sn与镧/La数据比例上占比很少,不作为检测依据。

 

 2.通过元素成分数据分析,硫/S、硼/B、钾/K、锶/Sr比例存在差异,左证了OK样品与NG样品在材质上存在不一致性。

 

测试结论

 

(1)通过电学性能测试结果表明,产生NG样品失效的直接原因为材料阻抗较低,相较于OK样品更容易产生短路现象。

 

(2)通过材质分析测试结果表明,OK样品与NG样品主体材质均为PPS(聚苯硫醚) ,FTIR图谱和DSC曲线无明显差异,但TGA曲线中热分解温度、TGA曲线轮廓以及有机物比例上均有明显差异,结合TGA测试后样品形貌存在明显差异,表明OK样品与NG样品材质上存在不一致性。

 

(3)通过元素成分数据分析表明,硫/S、硼/B、钾/K、锶/Sr比例上存在差异,佐证了OK样品与NG样品在材质上存在不一致性。

 

综上,连接器装配后发生短路的原因如下:

 

连接器所使用原料的不一致性使得连接器制品在电性能上产生差异,进而导致在组装后运行中出现短路现象。

 

建议使用TGA手段进行原料监控,并严格把控回收料质量,以保障产品稳定。

 

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来源:Internet