分析结果:
表面离子浓度测试显示,NG样品检测出大量的游离溴离子;
焊接模拟实验显示,助焊剂和焊锡在焊接高温下会发生反应,产生大量游离溴离子;
线路腐蚀严重区域发现阻焊油墨存在破口,线路被完全腐蚀断开;且破口处附近有大量含溴腐蚀产物;
腐蚀线路覆盖阻焊油墨厚度约2.9~15.7μm,偏薄,不符合PCB厂工艺管控规格(阻焊油墨厚度约0.4~1.2mil(约10.16~30.48μm));线路Cu厚差异较大,呈斜坡样。
失效症状:主板线路腐蚀
失效形式:溴离子腐蚀铜线
失效机理:阻焊油墨过薄存在破口,助焊剂和焊锡在高温下产生游离溴离子腐蚀线路至断开。
根本原因:PCB来料不良+助焊剂残留
改善建议:改善来料PCB阻焊制程;
增加PCBA主板的清洗工序,重点清洗波峰焊区域,减少主板表面的助焊剂残留。
对波峰焊助焊剂、PCB、焊锡进行焊接模拟实验,并对焊接残留物进行离子浓度测试,结果如上表所示。PCB在焊接高温下不会析出游离性的溴离子。助焊剂直接加热,以及涂覆在铜片表面或PCB阻焊层表面加热,也不会产生游离性的溴离子。助焊剂和焊锡在焊接高温下,会发生反应,产生了大量的游离溴离子。这表明助焊剂的活性在此种条件下被激活了。波峰焊焊点附近会残留大量的游离溴离子。
将线路腐蚀点经微切片后观察发现:1)线路不平整,呈斜坡样,铜厚差异较大。2)腐蚀首先发生在铜线斜坡尖角处(其上面覆盖的阻焊油墨厚度过薄),并逐渐往下蔓延,终被完全腐蚀断开。