PCB腐蚀分析报告

PCB腐蝕+IC引脚發黑分析报告

一.現象描述

部分庫存ps88成品機發現MB a面很多處受潮，已經腐蝕比較嚴重，而后殼防水標簽沒有變化;客戶返回的機器同樣發現如此問題.

二.初步分析

1.對問題板分析發現ps88成品機發現MB a面接地面部分已被腐蝕的非常的嚴重,見附圖:

2.IC引脚已經發黑﹑發綠;PCB上PIN間防焊已經被腐蝕掉,見附圖:

3.IC引脚發黑﹑發綠處基本上出現在被標籤與泡棉覆蓋處或接近充電器CNTR處.

三.初步推測:

1.來自MP作業員與PE及SMT修復員的手汗,污漬.

2.錫膏,助焊劑成分

3.標籤,泡棉膠的成分

4.存放環境

5.PCB原材

四.單項可能性實驗驗證及結果

1.手汗,污漬+ 高溫高濕條件(5PCS)-------現象OK

2.黏貼標籤+ 高溫高濕條件(5PCS) --------現象OK

3.高溫高濕條件(5PCS) --------現象OK

4.泡棉+ 高溫高濕條件(5PCS) --------現象OK

5.涂覆助焊劑+ 高溫高濕條件(10PCS) -----IC引脚出現發黑﹑發綠現象,PCB出現初步腐蝕現象.

五.PCB腐蝕+IC引脚發黑根源

已打件PCB修復後涂覆的助焊劑在高溫高濕條件下就會發生化學反應.標籤及泡棉由於有吸水性,導致其覆蓋的IC引脚處濕度較大,充電器CNTR處由於與外界的接觸最近,水氣首先到達該處;由於南京的夏天悶熱潮濕,也就形成了發生反應的條件--------高溫高濕.注:助焊劑中含有松香,松香為一種有機酸,報告後附松香知識介紹.

六.解決對策:

對SMT、修復處修復過的主板進行清洗,清除引起發生腐蝕反應的根源.

附:松香知識介紹+污染物的種類

一.松香介紹

1.基本知識

松香又名松節油(化學式:C19H29COOH),本身是一種弱酸.

2.焊接中作用

在焊劑中能起到一定的活化劑作用,在高溫下能還原錫鉛焊料及PCB PAD表面的氧化膜,使其相互潤濕;促使熔融的錫鉛焊料沿PAD表面漫流;在焊接過程中它可以覆蓋焊接部位,有效的防治焊接部位再氧化.焊接後可使焊劑殘留物形成一層致密的有機膜,對焊点有良好的保護作用,並有一定的防腐性能和電氣絕緣性能.

3.缺陷

1)熔點底

2)有黏性和吸濕性,在溫度和溼度作用下松香膜易發白.

二.污染物的種類

1.機性污染物(離子型):

機性污染物是指在一定條件下可以電離為離子的一類物質:如鹵化物,酸及其鹽,它們的主要來源是助焊劑和焊錫膏中的活化劑.當電

子部件加電時,機性污染物的離子就會朝著帶相反機性的導體迁移,最終引起導線的腐蝕.在潮濕的環境下,還可以直接腐蝕導電條及元件.

此外機性污染物具有吸濕性,它吸收水分並在空氣中的CO2作用下加速自身的溶解.這種離子載體的連鎖反應會引起導電作用,最終引起PCB導電條的腐蝕現象.

Sn+1/2 O2→SnO

SnO+ 2H+→Sn2++ H2O

Sn2++ CO2→SnCO3

2.非機性污染物(非離子型)

非機性污染物主要是指助焊劑中的殘留的有機物,最典型的是松香本身的殘渣、波峰焊中的防氧化油、氧化工藝過程中夾帶的膠帶殘留物以及操作人員的肤油等,這些污染物自身發黏,吸附灰塵.特別是非機性污染物在機性污染物的配合下,還會加劇污染的後果.這是因為松香成分中含有多種酸性物質,如松香酸(Abiebic Acid)和海松酸(Pimcric Acid).

從松香的結構看,它有三個苯環及一個羥基團-COOH,以及兩個不飽和的雙鍵“-HC=CH-”.在高溫下,特別是在無機酸H+以及氧化的環境下,會出現複雜的化學反應:一方面羥基與金屬Sn,Cu結合形成松香酸鹽,另一方面,含有不飽和雙鍵的松香,在外來活性自由基的激發下,會生成去氧松香以及“聚合松香”.

天然松香去氧松香

聚合松香

此外在錫膏的助焊劑中還含有許多觸變劑,它們在高溫導致的酸性環境下又會與松香起複雜的化學反應,通常在IC清洗過程中引腳之間出現的白色污染就是這種複雜的產物.

三:腐蝕圖示