手机侧键应用故障分析.pdf

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1、第3期2014年6月机电元件EIECTRoⅧCH^NIC^IC0ⅣⅡXM哪圄'rrSVoL34No．3Ju孔2014手机侧键应用故障分析宋好强，林金炳(中兴通讯股份有限公司，广东深圳，518055)摘要：通过手机侧键故障分析，发现侧键在设计上存在缺陷及生产厂家工艺过程控制不稳定。通过设计优化，从根源上消除故障，提高产品可靠性。关键词：连接器；侧键；开关；残留物；接触故障Doi：lO．3969／j．issn．1000一6133．2014．03．010中图分类号：7rN784文献标识码：A文章编号：1000一6133(2014)03—00

2、39—03AFailureA胍lysisonApplicationofMobneSideButtonSoNGH舯一qi肌g，L矾腼一啦(j孤Corporation，Shenzhen，Guangdong518055)Abstr礼t：ByaIlalyzingthe黼lure0fmobilesidebutton，wefoundtllattllenawsareexistedintlledes硒aIldtllemanufactI】Jingprocessisunstable．曲erdesignisoptimized，thefailurecanbe

3、eliminatedandtlleproductreli—abil畸isimproved．K叼嘲叼厦恤：connector，sidebutton，switch，residue，contactfailure1前言2失效背景近年来，随着智能手机的迅速发展，连接器作为手机上不可缺少的一部分，连接器的可靠性影响到整个产品的质量及可靠性。在对失效手机分析中，发现有超过一半的故障与连接器故障有关。因此，连接器的可靠性至关重要。对连接器进行失效分析，进而结合在设计，生产及应用中的问题，进行改进，有助于提高连接器可靠性。在我公司，侧键按照其功能归类在

4、连接器大类下的次小类，本文结合我司实际应用中手机侧键出现的失效故障进行分析，找出故障原因，提出改进措施，验证改进的有效性，提高应用可靠性。收稿日期：2014—06—12一段时间，我公司的某个产品项目在做功能测试时，出现较高比例的按键无法开机故障失效，且通过电路分析后确定问题在侧键失效，通过测试接触电阻，确认侧键接触失效。侧键功能实现是通过按压手柄推动弹片实现开关机功能，基本结构如图1所示。手柄金祷月机电元件2014年3分析过程3．1外观检查故障侧键位于主板边缘位置，在焊脚上有助焊剂残留，其外观如图2所示，俯说jl硼i背面I剞2侧键外观

5、

6、冬I示3．2X射线检查侧键内部通过弹片与金属片接触，通过x射线检查，确认侧键内部接触弹片正常，如图3所示。H，Ji3侧键x射线检查3．3内部目检将侧键拆开，观察内部弹片及金属情况，发现在接触金属片上有残留物。酬4侧键I～邵金槭片上珂架折开侧键外壳，发现在金属片污染的背面处，有六个孔，孑L上有松香残留物，从外壳内侧面上也有松香，同时在外壳上与塑胶孔对应面相接的结合面上也有松香，如图5、图6所示。从松香残留物流向来看，产品高度低，焊脚与外壳为一体，没有做防爬锡预防，在焊接过程中，焊脚上的助焊剂通过外壳与塑胶的结合缝隙渗透进来的，如图7所

7、示。图示5金属片污染的塑胶背面图示6外壳上与塑胶孔接触的结合面图卅j7松香助焊剂流向图爪3．4污染分析为了验证侧键内部残留物与引脚上助焊剂松香是否一致，通过傅立叶变换红外光谱分析得出谱图进行比较，图示如下。图8谱图比较第3期宋好强等：手机侧键应用故障分析41对比残留物和松香的红外光谱谱图，侧键内部残留物与助焊剂中松香谱图相似。3．5切片为了确认金属片后面的塑胶孔与金属片结合情况，确认金属片背面开孔是否会有进入残留物的风险，分别对不良品及良品进行切片确认，如下图9。失效侧键正常侧键图9失效侧键与正常侧键切片图示从切片结果看，侧键内部金属

8、片啪lding在塑胶里面。但是，失效侧键金属片仅在塑胶孔表面上无法达到密封效果，所以残留物可以金属片后面的孔渗透进金属片上，而正常侧键金属片嵌入至塑胶里，将孔封堵住了残留物无法流人则不会失效。3．6机理分析侧键内部金属片上与弹片接触部位受到绝缘有机物污染，而影响接触不良导致侧键故障失效，通过接触电阻测试及与良品内部进行比较得到验证。通过傅立叶红外光谱分析，确认残留物是焊接过程中的助焊剂松香成分。因为供方侧键生产不稳定，导致侧键内部金属片与塑胶结合高低不一，侧键内部没有达至密封效果而且又无防爬锡预防，以致在焊接过程中通过引脚及金属片背部

9、塑胶孔将焊接过程中的助焊剂引入到侧键内部金属片上，产生接触失效。4结束语通过以上分析，侧键故障失效来源于触点污染，因设计存在引入污染缺陷及供方生产工艺控制不稳定导致器件质量不稳定，从根源上改进防止不良，将金属片背面开孔封