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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是助焊劑(Flux)殘留引起的，不過我們製造工程部強烈反對，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。
隨著這類不良品的反饋越積越多，幾乎所有使用micro-USB當電源的新產品都中獎，可是早期使用DC接頭的產品卻完全沒有這樣的問題反饋。我們首先是先懷疑電源供應器有問題，而且後來也真的找到有【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是否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，比較像是殘留助焊劑在高溫煮沸揮發後所形成的物質，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或電源過熱，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類似腐蝕的現象。
目前還沒有直接的證據證明這種腐蝕來自電源短路，但是我們有發現USB的電源線有微短路以及電路板內有小強排遺及斷腿。如果您有類似的經驗，也歡迎提出您的看法。
相關文章閱讀：
案例：Micro-USB電源供應器微短路造成產品當機
真Bug～天啊！有小強(蟑螂)在我的電子產品內築巢還造成當機
延伸閱讀：
按鍵金手指上的綠色污染物
案例：USB連接器金手指氧化的來源
連接器使用一段時間後掉落問題探討
原來腐蝕發生的原因只是人家元素想要有一個穩定的未來，談金屬腐蝕(1)
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訪客留言內容（Comments）
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
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。
1.闻气味，如是饮料等，一般都有香味。如是化学药剂，有可能无味，或刺激性气味或特殊气味。
2. 化学成分分析，EDX或FTIR.如果确定了成分，也就搞清楚了至少50%
3.痕迹来源流向，从图片来看，像是有液体流过或残留在红线圈出的所示区域。比如：雨水，污水，化学试剂等。
总之，真相永远只有一个。
看完文章，小弟個人猜測是過電流導致;因為pin太小與trace太窄導致內阻升高，另外電感也是會產生高熱的元件，所以後續新的連接器的接觸點與面積都會增加；當然充電線的粗細也會影響(內阻)；這個問題跟設計上比較有關係(考慮迴路電流大小)，跟製程上應該沒關係….
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