起火燒毀？！造成PCB腐蝕性短路真兇竟是它？

外觀可見燒毀打印機(jī)燒毀非常嚴(yán)重，主板板面尤其是邊緣發(fā)生了明火燃燒，塑料外殼也燃起了明火主板邊緣及塑料外殼存在明火燃燒痕跡，部分元器件（如L1電感、J3 FPC連接器）脫落，+8V4電源網(wǎng)絡(luò)線路斷裂，但FPC只有一側(cè)明顯燒傷。

PCB無單一燒穿點(diǎn)，整體呈現(xiàn)均勻過熱現(xiàn)象，排除局部短路導(dǎo)致燒毀的可能。

3.拆板檢查

燒毀區(qū)域集中于電源回路（VINPUT、INPUT、+8V4及GND網(wǎng)絡(luò)），主板表面沒有發(fā)現(xiàn)明顯的銅箔熔化和PCB板燒毀坑或洞等小區(qū)域嚴(yán)重?zé)龤卣鳎靼灏迕娉尸F(xiàn)大面積過熱現(xiàn)象，板邊緣有明火灼燒痕跡。主板背面有長(zhǎng)距離的煙熏痕跡。

燒毀整機(jī)剩余部分上可以觀察到有一處燒毀最為嚴(yán)重，其大致對(duì)應(yīng)+8V4網(wǎng)絡(luò)脫落的部分所在位置。內(nèi)部的透明塑料有明顯的熱影響區(qū)，但是未波及區(qū)沒有煙熏痕跡。

4.供電回路殘存元器件電參數(shù)測(cè)試

電源回路中D1二極管短路，U4芯片開路，其他元件阻抗或壓降表現(xiàn)正常。U3芯片IV曲線正常，但轉(zhuǎn)移到良品板上測(cè)試功能也正常，表明U3本身未損壞。

5.開封和切片

D1二極管晶圓過電流燒毀，U4芯片鍵合脫落，L1電感內(nèi)部有過熱跡象但焊接正常。主板PCB板斷面無明顯燒毀點(diǎn)，但靠近頂層的玻纖燒毀更嚴(yán)重。

6.電源板和良品主板上電測(cè)試

對(duì)打印機(jī)外部的電源板（設(shè)計(jì)供電電流5A）進(jìn)行上電測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其輸出電壓隨著電流增大而降低，當(dāng)輸出電流到5.5A時(shí)，輸出電壓下降到11.68V，輸出功率達(dá)到最大64W。取OK#1主板，從C18引腳引出導(dǎo)線連接負(fù)載，上電測(cè)試U3芯片的輸出過電流保護(hù)能力，發(fā)現(xiàn)當(dāng)U3輸出電壓應(yīng)該是7V，而不是標(biāo)稱的8.4V。當(dāng)輸出電流達(dá)到5.5A時(shí)會(huì)觸發(fā)過電流保護(hù)。當(dāng)U3輸出電流達(dá)到5.5A，輸出電壓快速下降，電壓下降到2.8V左右，輸出電流被切斷，以此循環(huán)。

7.良品主板模擬試驗(yàn)

因燒毀主板上C19、C16消失不見了，假設(shè)它們存在短路，是否會(huì)引起燒板。在L1將JP1短接后打印機(jī)能否正常工作，此時(shí)若后端發(fā)生短路能否引起燒板。為驗(yàn)證上述假設(shè)，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：

OK#3主板，短接C19后，上電發(fā)生冒煙后起火，燒毀的元件為U3芯片，與燒毀整機(jī)情況不符。

OK#4主板，短接C16后，上電后未發(fā)生燒毀。電路短路保護(hù)啟動(dòng)。

OK#5主板，移動(dòng)L1到燒毀主板上的位置，上電后指示燈正常亮；之后短接+8V4到GND，再次上電，未發(fā)生燒毀，電源輸出功率最大22.6W，之后下降穩(wěn)定在2.1W，這說明電路中短路保護(hù)已經(jīng)啟動(dòng)。

8.整機(jī)模擬試驗(yàn)

OK整機(jī)#5，取下PTC，用電阻絲代替，并且將電阻絲接地，加電后，大量冒煙，最后電阻絲燒斷前有明火產(chǎn)生，但未持續(xù)燃燒。試驗(yàn)后，拆開檢查，PCB主板背面有煙熏痕跡，煙熏痕跡覆蓋區(qū)域與失效樣品的主板燒毀區(qū)域重合度較好。

9.燒毀主板PTC引腳處檢查

因此推斷PCB板上最初的冒煙起火點(diǎn)在PCB背面的PTC引腳處。圖30中可見PTC的引腳孔處PCB板有明顯的明火灼燒痕跡。對(duì)燒毀主板PTC引腳孔處進(jìn)行放大檢查。主板背面PTC引腳處發(fā)現(xiàn)有銅綠。銅綠是銅在潮濕的條件下銅、二氧化碳、水、氧氣共同作用下生成的產(chǎn)物。銅綠的生成說明此處銅皮發(fā)生了腐蝕。通過EDS對(duì)該處銅綠進(jìn)行成分測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其中含有腐蝕元素Cl和Br，Br元素可能來自于助焊劑殘留，銅綠臨近區(qū)域也含有，而Cl元素則主要在銅綠處檢測(cè)到。Cl元素的存在加速了銅綠的形成。因此可以推測(cè)PTC引腳處的PCB板應(yīng)該存在含Cl元素的腐蝕性異物，含Cl元素的異物腐蝕了銅皮，導(dǎo)致PTC引腳對(duì)地線的短路燒毀。

10.總結(jié)

燒毀的打印機(jī)起火點(diǎn)在主板背面的PTC引腳處，在此處發(fā)現(xiàn)有銅皮腐蝕生成物銅綠，銅綠上檢測(cè)到異常腐蝕元素Cl。

含Cl元素的異物腐蝕了銅皮，導(dǎo)致PTC引腳對(duì)地線的短路燒毀。