400-850-4050
沒有找到您想要的?
立即咨詢專業(yè)工程師為您服務
數(shù)字智能與通信技術正飛速前行，而這些創(chuàng)新都建立在穩(wěn)定、可靠的硬件基礎之上。其中，作為關鍵物理載體的印制電路板組件（PCBA），其健康與可靠性更是一個至關重要且不容有失的工程命題。哪怕是一次微小的焊點短路，也足以讓最先進的系統(tǒng)陷入停滯。本文將深入一起真實的“工業(yè)醫(yī)院”病例：某電梯控制板因電化學遷移導致焊點間生長出“金屬枝晶”，引發(fā)信號紊亂。
通過系統(tǒng)性分析，我們構建了本次失效的完整機理鏈：
一、外觀檢查與X-Ray分析
體視顯微鏡下，可清晰觀察到異常焊點間存在典型的枝晶形貌（圖1）。X-Ray透視結果顯示，對應位置存在異常陰影，初步判斷為金屬物質遷移所致（圖2）。
圖1
圖2
二、剝離分析與SEM/EDS測試
剝離異常焊點區(qū)域的三防漆后，對PCB側與三防漆側界面分別進行SEM觀察與EDS成分分析。
形貌觀察：在三防漆側界面發(fā)現(xiàn)明顯的錫枝晶結構（圖3）。
圖3
成分分析：界面遷移物及焊點周圍異物中均檢測到高含量的Sn元素，PCB側Sn含量高達60.5%~68.2 wt%，三防漆側局部Sn含量甚至達到93.7 wt%（表1）。證實了Sn元素的遷移是導致短路的原因。
表1
三、剖面分析與界面評估
對失效位置進行切片分析，發(fā)現(xiàn)：
枝晶生長于三防漆與PCB綠油之間的界面夾層中（圖4）。
圖4
焊點表面存在腐蝕形貌，但三防漆與引腳端部結合界面未見明顯分層，排除了外部水汽侵入的路徑。
這表明導致電化學遷移的水汽主要來源于三防漆涂覆前已被助焊劑殘留吸附并密封的潮氣。
四、FT-IR有機成分分析
對界面遷移異物、焊點周圍白色殘留物、液體助焊劑及三防漆進行FT-IR分析。結果表明：
遷移異物與白色殘留物的有機成分譜圖與助焊劑一致（主要為松香、己二酸等）。
其譜圖與三防漆成分存在顯著差異。
由此確定，界面異物及導致吸濕的殘留物均來源于焊接后的助焊劑殘留。
結論
本次波峰焊點間的電化學遷移，根本原因在于三防漆涂覆前，焊點區(qū)域存在嚴重的助焊劑殘留。殘留物吸附潮氣并被三防漆密封，在電場作用下引發(fā)了Sn離子的遷移與枝晶生長。
建議
■ 強化焊后清洗：建立并優(yōu)化焊接后的清洗工藝，確保徹底清除助焊劑殘留，特別是對于引腳間距較小的波峰焊點。建議引入離子污染度測試（如IPC TM-650 2.3.25）進行定量監(jiān)控。
■ 嚴格控制環(huán)境濕度：在PCBA清洗、烘干及三防漆涂覆前的所有周轉和存儲環(huán)節(jié)，嚴格控制環(huán)境濕度，防止PCBA吸潮。
■ 評估三防漆工藝：審核三防漆的涂覆厚度、覆蓋均勻性及與PCB的貼合性，確保其能有效阻隔外部環(huán)境，而非密封內部污染物。
■ 物料體系兼容性評估：在項目前期，應對助焊劑與三防漆的兼容性進行評估，優(yōu)先選用低殘留、低腐蝕性的助焊劑體系。
本病例報告及治療方案僅對該次送檢樣本負責，旨在提供診斷思路。您的設備如有‘不適’，歡迎送至‘工業(yè)醫(yī)院’進行專業(yè)‘體檢’。
你的生產(chǎn)線是否也曾因某個“不起眼”的細節(jié)，引發(fā)過“災難性”的故障？評論區(qū)聊聊你的故事！
美信檢測實驗室
了解公司更多資訊
MTTlab-電子制造
查看更多精彩案例
MTTlab-高分子材料
查看更多精彩案例
MTTlab-金屬材料
查看更多精彩案例
視頻號
查看更多精彩視頻
深圳：深圳市寶安區(qū)松柏路北大科創(chuàng)園A1、A3、A5棟蘇州：蘇州市蘇州工業(yè)園區(qū)長陽街415號信藥谷3棟蘇州市蘇州工業(yè)園區(qū)岸芷街39號內4號樓1樓西安：西安市未央?yún)^(qū)尚苑路秦創(chuàng)原新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心（北門）6幢1樓
