1、案例背景
某電子產品的固定裝置出現(xiàn)螺絲柱開裂,前期嘗試通過調整螺絲尺寸、扭矩設定及組裝工藝的條件參數(shù)仍會再現(xiàn)不良。據(jù)了解,失效件來自多個生產批次,但其原材料集中在同一批次中,考慮失效模式可能為配方工藝失效,所以進行失效位置的全成分定量分析及失效分析。
2、案例分析
失效件原材料集中在同一批次,其他批次原材料未出現(xiàn)失效斷裂,需進行該批次原材料的全成分定量分析,且該裝置是裝配后出現(xiàn)的失效,分析方案需要考慮裝配件的影響,并對裝置進行應力評價測試。
3、結果分析
(1) 形貌分析
掃描電鏡形貌結果顯示,NG件斷裂面孔洞缺陷處表面較為粗糙,呈現(xiàn)“顆粒狀”(見圖1);并且NG件螺孔內表面有明顯的弧形凹陷形貌(見圖2);靠近孔洞缺陷的一側斷面較為平整(見圖2(a)區(qū));另一側斷面較粗糙、有弧形擴展紋、靠近外邊緣有臺階狀形貌(見圖2(b)區(qū)、(c)區(qū))。
圖1. NG件斷裂螺柱內部孔洞放大圖
圖2. NG件斷裂螺柱內部形貌
(2) 成分分析
根據(jù)定性定量成分分析測試結果表明,NG件和OK件主要成分均為POM材質,助劑和填料成分存在差異。其中OK件中含有較多苯代三聚氰胺BGA,且含量高于NG件,其抗氧劑含量也高于NG件;NG件中含有硫酸鋇和磷酸三苯酯,而OK件幾乎沒有。
圖3 產品裂解圖
(3) 應力評價
采用鹽酸對樣品進行應力評價,如圖3所示,酸蝕后的OK件底端、側端均出現(xiàn)橫向裂紋;OK件側端、OK件頂端出現(xiàn)由內向外的應力開裂。表明制件在這些位置存在較大的內應力,容易產生應力集中。
圖4 OK件鹽酸侵蝕后底部、側端、頂端
綜上所述,樣品NG件的螺柱開裂是脆性斷裂,斷裂位置和方向具有類似規(guī)律;并且NG件配方中抗氧劑和苯代三聚氰胺含量較少,容易受外界因素影響產生氧化降解;因此推測斷裂可能是由于NG制件本身配方問題,并且在裝配和使用過程中受外力作用導致其在應力集中位置產生開裂。
