電路板疑似腐蝕氧化,懷疑電流異常過熱造成

電路板疑似腐蝕氧化懷疑電流異常過熱造成

公司的產品自從導入micro-USB以及HDMI接頭當作電源後,陸陸續續的從市場上反饋了這類疑似電路板腐蝕、氧化、長銅綠的不良現象。

最初,我們RD直接把這個問題歸咎於助焊劑(Flux)殘留引起的,不過我們強烈反對,而且也模擬不出相同的問題,後來又懷疑會不會是客戶不小心把飲料倒進了產品內、或是電子組裝工廠生產時不小心把助焊劑滴落在電路板上所造成,我們也的確做過實驗,把可樂飲料倒在電源接頭之後就有機會引起電源短路的現象。







隨著不良品反饋越積越多,幾乎所有的新產品都中獎,可是早期使用DC接頭的產品卻完全沒有這樣的問題反饋。我們所先懷疑電源供應器,而且也真的找到有【案例:Micro-USB電源供應器微短路造成產品當機】的事實,不過還是沒有驗證出這樣的腐蝕現象真的是由於電源短路所造成。

不過我們經進一步分析後發現這類電路板上疑似腐蝕的現象,應該是殘留助焊劑在高溫煮沸揮發後的物質,因為其腐蝕的位置都集中在同一條線路(Circuit trace)上,比如說接地PIN,現在的懷疑朝向不明原因短路引起了接地過熱電源過熱,而且是長時間過熱,比較可能的原因是來自外部的電源,或是外接裝置(device)異常短路所造成。

我們已經試過了,如果只是單純的助焊劑殘留,故意沾上整坨助焊劑在零件腳與PCB上放高溫高溼環境也無法複製出這種現象。

目前還沒有答案,如果您有類似的經驗,也歡迎提出您的看法。

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訪客留言內容(Comments)

PCD 綠色防焊換別種顏色試試

Joseph;
可以問一下為何你覺得換PCB防焊換別種顏色會有幫助呢?

遇過防焊墨品質不良熱變質,造成Component PIN間 微小漏電
就會有類似白白的東西

可以觀察此不良區域附近是否有重工的痕跡?會不會與重工使用的助焊劑或清潔劑有關? (如酸價太高?)

肥喵;
謝謝您的意見,不過沒有看到有重工的痕跡。

請問貴司是使用水洗或是非水洗flux?
推論Root cause 是製程中腐蝕物質殘留,溫度是化學反應加速因子.

waapon;
這是non-clean製程,你的推測有可能,但是不應該只出現在特定的線路上,推測應該還有其他的外力貢獻,比如說熱量,也就是說線路局部過熱。

看起來像Migration,
相同的產品, PCB 上的Pad design micro-USB以HDMI接頭, 應該會比原DC接頭pitch 還要小? 如果錫膏, PCB材料都一樣, 或許可以做高溫高濕Bias 看能不能再現. 之前我們遇到類似的問題(零件下方Migration短路)是用高溫高濕Bias 再現.
之後是換PCB防焊油墨解決.
分析方向:
1.) 樓上提的PCB防焊油墨, 是有可能(如材質, 霧面? 亮面?), 但我們遇過的防焊油墨相關的 migration發生在a.)防焊油墨下方 or b.) 零件下方
(與你的現象似乎不大一樣.)
2.) 建議確認使用的錫膏, 如 Flux 活性等級,及短路附近是否有手焊製程(Flux 會噴)? 確認使用的錫線, 錫膏, 如 Flux 活性等級, 是否為免洗, 可以跟Supplier 問看看是否有 Migration 驗證的報告.
3.) 跟第2點相關的, Reflow Profile 可能也有關係, Flux 殘留過多.

如果說真的是溫度加速腐蝕, 是很有可能出現在特定的path上,

過細的power path或位在大電流路徑上瓦數margin不足的元件皆有可能造成熱堆積

建議照熱相儀, 比對熱點的pattern跟腐蝕點是否有一致性,

再回去追這些path是否在大電流迴路上、造成高溫

BoWWoW 提到的Flux residue and migration failure 是如下列文章描述的嗎?
(none)

http://drum.lib.umd.edu/bitstream/1903/6736/1/umi-umd-4212.pdf
一篇很詳細解釋Electrical Migration failure 的論文, 也許可以解釋 non-clean flux 製程,solder mask type, metal trace 間距,環境因素與 ECM failure 的關係.
還沒有整個看完…..

看图片不太清楚,产生这种现象,有两种可能因素,第一,外挂设备负荷过大,或者外设短路,导致输出电流过大,进而产生电路板过热,致使电路烧蚀;第二,电路板本身出问题,助焊剂残留物导电,导线太细,个别零件热负荷大等等因素。

有没有对腐蚀位置做成分分析看是否属于助焊剂残留

您好!
您这边可以用金相显微镜(200x以上)拍一下电路腐蚀的地方吗? 你有其他版面有提到CAF, 不知道这个是否与CAF 类似!

另外, 您提到的:導入micro-USB以及HDMI接頭當作電源後,上面的图片是HDMI的连接器还是Micro-USB连接器呢?可以把出现腐蚀的这些引脚标出来吗?看哪些是电源引脚,哪些是接地引脚!


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