【失效分析】PCB主板表面"油状"异物分析

PCB主板表面“油状”异物分析

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测试背景

客户反馈，库存中有块PCB主板表面出现了“油状”异物(见下图)，且部分元器件金属部位出现了轻微腐蚀，故送检实验室解析“油状”异物成分，并判断腐蚀原因(图1)。

分析方案

客户在送检前，已做过红外光谱测试，因“油状”异物是较为复杂的混合物，红外谱图无法判断其具体成分，要求实验室采用其它更高阶的分析方式。

（1）采用溶剂萃取表面“油状”异物，用气相色谱-质谱联用仪(GCMS&Py-GCMS)分析其有机物组成；

（2）采用异丙醇-水(1:1)浸泡PCB主板，用离子色谱仪分析离子组成。

分析仪器

表一

测试图谱及测试数据

4.1“油状”异物溶剂萃取后GCMS分析(图2)

图二

4.2 “油状”异物溶剂萃取后Py-GCMS分析(图3)

图三

测试结果

5.1“油状”异物主要有机物成分分析结果见下表(表2)：

表二

*备注：1. 带“*”号成份信息是根据部份元素谱图或裂解碎片信息推导得来。

5.2 PCB主板离子色谱分析结果见下表(表3)：

表三

分析讨论

1. 根据成分分析结果推测，“油状”异物可能来源于某种助焊剂(表2中序号3~6对应的成分)和清洗剂(表2中序号1,2,7对应的成分)。

2. PCB主板表面检出的溴离子，可能来源于二溴丁烯二醇或者主板树脂中溴系阻燃剂的分解。

3. 氯离子和硫酸根离子因含量较低，对PCB主板的影响有限。

分析结论

“油状”异物可能来源于助焊剂和清洗剂，表2中多数成分具有吸湿性，有机酸与溴离子在潮湿环境下，会游离形成氢溴酸，氢溴酸对部分元器件会造成腐蚀现象。

改善建议

建议规范产线员工对助焊剂之类液体的使用。

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