电子模块外壳开裂失效分析
文章来源:腾昕检测
案例背景
CASE BACKGROUND
样品在进行密封测试时,产品外壳出现开裂,本篇文章主要对产品外壳开裂的原因进行失效分析。
分析过程
ANALYSIS PROCESS
#01
SEM分析
#失效样品显微分析
测试结果
样品外壳开裂纹路呈现锯齿状裂纹,且伴有撕拉状玻纤。
#失效品断口SEM分析①
#失效品断口SEM分析②
测试结果
断口未见明显塑性变形形貌,存在片状结构,断面整体沿玻纤方向开裂;断面存在光滑的玻纤表面,无聚合物沾附,玻纤断口为明显的脆性断口。
#02
EDS成分分析
测试结果
未见异常元素。
#03
拉曼光谱分析
对失效品、同批次样品、不同批次样品分别进行拉曼光谱分析,查看3款样品成分组成是否一致。
#失效品拉曼分析谱图
#同批次样品拉曼分析谱图
#不同批次样品拉曼分析谱图
测试结果
拉曼分析出峰位置一致,说明成分组成是一致的。
#04
FTIR成分分析
#失效品测试谱图
#同批次样品测试谱图
#不同批次样品测试谱图
测试结果
FTIR分析结果一致,主要成分为PBT类物质。
#05
TG分析
▼ 失效品TG测试:
| TG1-TG2 | = | 183.9-186.0 | = 2.1 Cel<5 Cel
▼ 不同批次样品TG测试:
| TG1-TG2 | = | 185.7-184.7 | = 1 Cel<5 Cel
测试结果
失效件材料Tg为183.9℃,δTg=2.1,不同批次外壳2材料Tg为185.7℃,δTg=1.0,二者δTg均小于5,说明材料固化状态良好。
#06
切片断面分析
分别从垂直方向、平行方向对断口进行研磨分析,观察截面微观形态,下记为切片方向示意图:
▼ 失效品切片断面分析
平行方向:
玻纤多数呈现线型,沿裂纹扩展方向排布
垂直方向:
玻纤多呈现圆点状
测试结果
失效品内部玻纤分布呈现方向性聚集,易导致产品在平行方向上抗应力强度降低。
▼ 同批次样品切片断面分析
# 同批次样品1:
平行方向:
玻纤多呈现圆点状
垂直方向:
玻纤多数呈现线型
# 同批次样品2:
平行方向:
玻纤多呈现圆点状
垂直方向:
玻纤多呈现圆点状
测试结果
同批次外壳1-1内部玻纤分布呈现方向性聚集;
同批次外壳1-2内部玻纤分布呈现不规则性。
▼ 不同批次样品切片断面分析
# 不同批次样品1:
平行方向:
玻纤呈现点状与椭状
垂直方向:
玻纤多呈现线型与椭状
# 不同批次样品2:
平行方向:
玻纤呈现点状
垂直方向:
玻纤多呈现线型与椭状
测试结果
不同批次外壳2-1内部玻纤分布呈现方向性聚集;
不同批次外壳2-2内部玻纤分布呈现不规则性。
分析结果
ANALYSIS RESULT
不良解析
1.裂纹呈现锯齿状,存在片状结构,玻纤断口为明显的脆性断口特征;
2.玻纤表面光滑,无聚合物沾附,说明玻纤、填料间的粘接性较差;
3.外壳内部玻纤分布随机、不规则。
光滑的玻纤表面
应力开裂界面特征
平行于断口方向的
玻纤分布断面
垂直于断口方向的
玻纤分布断面
失效原因
综合上记分析结果,判断外壳开裂失效的主要原因为:外壳受到外部应力作用导致脆性断裂,且外壳材料结构抗应力能力较差,促进了外壳开裂的发生。
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