【失效分析】銅端子PIN針斷裂失效分析

一、測試背景

客戶銅端子PIN針在使用1~2年后發生異常斷裂。客戶送檢異常斷裂PIN針和留樣正常PIN針進行比對分析測試，以期找出異常斷裂原因。 PIN針材質為鉛黃銅，原材經冷加工后退火處理。具體圖片如圖1所示。

3.2 微觀形貌觀察： 

PIN 針斷面邊緣附近附著較多臟污，且斷面可觀察到明顯撕裂韌窩，整體呈韌性斷裂，具體形貌見圖3。

3.3 截面化學成分分析：

斷裂PIN針和正常PIN針基體主成分均為Cu、Zn及少量Pb元素，基體均勻分布的塊狀物主要成份為Pb相，整體化學成分無較大差異。具體成分測試位置見圖4，成分測試結果見表1、2。

3.4 拋光態形貌觀察：

斷裂PIN針和正常PIN針均可觀察到均勻分布的小塊狀Pb相，但斷裂PIN針Pb相較正常PIN針Pb相稍小。具體形貌見圖5。

3.5 腐蝕態形貌觀察

斷裂PIN針樣品基體中白色為孿晶α相，黑色小塊狀Pb相，整體金相存在較多變形位錯，邊緣區域位錯密度更高；正常PIN針樣品基體中白色為α相，黃色為β相，黑色小塊狀為Pb相，整體金相組織分布均勻。具體形貌見圖6。

3.6 硬度測試

從硬度測量結果可以看出，斷裂PIN針硬度遠大于正常PIN針。具體硬度測試結果見表3。