无铅喷锡PCB板发黄
标题 | 无铅喷锡PCB板发黄 |
项目产品 | 无铅喷锡PCB板 |
失效背景&分析结果 | 失效背景:客户反馈其生产的PCB板出货后,经过回流焊会出现焊 盘发黄现象,要求针对不良品进行分析,找出发黄原因; 分析结果:1、经表面成分分析及清洗实验后发现,发黄PCB表面未 发现明显污染元素,初步排除表面有机污染的影响;2、经清洗实验 及模拟回流焊实验,推测PCB发黄是由于表面氧化层超出一定厚度导 致;3、PCB板经稀盐酸清洗后,经过两次普通回焊炉未发现发黄现象。 |
失效症状 | 客户生产的PCB板过回流焊后发黄 |
根本原因 | PCB表面氧化 |
改进方案和建议 | 1、对无铅喷锡焊料中的抗氧化成分进行严格管控,如Ge元素,当Ge 含量>50ppm时,可抑制高温后Sn焊盘变色;2、对异常PCB板可用 稀盐酸或稀磷酸进行表面清洗,去除表面氧化膜后可正常过炉焊接。 |
PCB回流焊后焊盘发黄图片
客户反馈其生产的PCB板出货后,经过回流焊会出现焊盘发黄现象,要求针对不良品进行分析,查找发黄原因;
PCB表面处理工艺为无铅喷锡。
样品表面观察
发黄样品与未发黄样品表面成分对比
PCB表面未发现明显异常元素;参考成分分析结果及有关文献,推测焊料为市面常见的Sn-0.6Cu-xNi合金(Sn100CL),焊盘发黄可能和锡表面氧化或者有机物污染有关。
发黄PCB经方案1,有机溶剂清洗后表面仍发黄;进行表面EDS成分分析,未见明显异常元素,排除表面有机污染的影响,推测焊盘发黄与锡表面氧化有关。
发黄PCB板经过方案2的5%稀盐酸清洗后,表面发黄现象消失。
对送测PCB分别在氮气炉和普通炉中进行模拟回流焊实验。氮气炉中氧含量74ppm。
实验结果表明,PCB发黄可能和焊锡表面氧化层超出一定厚度有关。
结果分析
经表面成分分析及清洗实验后发现,发黄PCB表面未发现明显污染元素,初步排除表面有机污染的影响;经清洗实验及模拟回
流焊实验,推测PCB发黄是由于表面氧化层超出一定厚度导致;如有必要,建议用XPS设备对氧化层厚度、表面元素分布和氧
含量做进一步分析。PCB板经稀盐酸清洗后,经过两次普通回焊炉未发现发黄现象。
改善建议
对无铅喷锡焊料中的抗氧化成分进行严格管控,如Ge元素,当Ge含量>50ppm时,可抑制高温后Sn焊盘变色。对异常PCB
板可用稀盐酸或稀磷酸进行表面清洗,去除表面氧化膜后可正常过炉焊接。
氧化物分析
Sn在高温下的氧化物有SnO、SnO2、Sn3O4等,Sn-Cu钎料中生成的氧化物为SnO。
——会议论文:热风整平后回流焊锡面发黄原因探讨,高四;
物质 | SnO | SnO · XH2O | SnO2 · XH2O | SnO2 |
颜色 | 黑色 | 黄色 | 白色 | 白色 |
颜色 | 无色 | 浅黄色 | 深黄色 | 蓝色 | 紫色 | 棕色 |
氧化层厚度 nm | 2-8 | 8-15 | 15-20 | 20-30 | 30-50 | 50- |
可焊性 | 良好 | 一般 | 略差 | 较差 | 略差 | 较差 |
由表中可知,氧化物种类和厚度都会对颜色有所影响
- 什么是DSC技术?DSC技术有哪些用途? 2024-11-22
- 冷却液沉淀物成因分析 2024-11-22
- X-Ray检测方法介绍及应用 2024-11-22
- 盐雾腐蚀危害及盐雾试验方法介绍 2024-11-22
- 金相显微镜与扫描电镜有什么区别? 2024-11-22
- 铝合金加工存在的常见问题及解决方法(1) 2024-11-22
- 铝合金加工存在的常见问题及解决方法(2) 2024-11-22
- 轴套部件断裂分析—多图详解金相组织 2024-11-22
- 铝合金加工中存在的常见问题及解决方法(3) 2024-11-22
- 【失效分析】中框阳极发亮异常 2024-11-22