公司的产品自从导入micro-USB以及HDMI接头当作电源后,陆陆续续的从市场上反馈了这类疑似电路板腐蚀、氧化、长铜绿的不良现象。
最初,我们RD直接把这个问题归咎于是助焊剂(Flux)残留引起的,不过我们制造工程部强烈反对,而且也模拟不出相同的问题,后来又怀疑会不会是客户不小心把饮料倒进了产品内、或是电子组装工厂生产时不小心把助焊剂滴落在电路板上所造成,我们也的确做过实验,把可乐饮料倒在电源接头之后就有机会引起电源短路的现象。
随着这类不良品的反馈越积越多,几乎所有使用micro-USB当电源的新产品都中奖,可是早期使用DC接头的产品却完全没有这样的问题反馈。我们首先是先怀疑电源供应器有问题,而且后来也真的找到有【案例:Micro-USB电源供应器微短路造成产品当机】的事实,不过还是没有验证出这样的腐蚀现象是否真的是由于电源短路所造成。
不过我们经进一步分析后发现这类电路板上疑似腐蚀的现象,比较像是残留助焊剂在高温煮沸挥发后所形成的物质,因为其腐蚀的位置都集中在同一条线路(Circuit trace)上,比如说接地PIN,现在的怀疑朝向不明原因短路引起了接地过热或电源过热,而且是长时间过热,比较可能的原因是来自外部的电源,或是外接装置(device)异常短路所造成。
我们已经试过了,如果只是单纯的助焊剂残留,故意沾上整坨助焊剂在零件脚与PCB上放高温高溼环境也无法复制出这种类似腐蚀的现象。
目前还没有直接的证据证明这种腐蚀来自电源短路,但是我们有发现USB的电源线有微短路以及电路板内有小强排遗及断腿。如果您有类似的经验,也欢迎提出您的看法。
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原来腐蚀发生的原因只是人家元素想要有一个稳定的未来,谈金属腐蚀(1)
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欧付宝
看完文章,小弟个人猜测是过电流导致;因为pin太小与trace太窄导致内阻升高,另外电感也是会产生高热的元件,所以后续新的连接器的接触点与面积都会增加;当然充电线的粗细也会影响(内阻);这个问题跟设计上比较有关系(考虑迴路电流大小),跟制程上应该没关系….
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作为电源输入HDMI和mini usb线路密度太大(设计上没优化),加上这些不良产品可能在潮湿或湿度较高的环境下运行,引起的电迁移现象.
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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。
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您可以看看您家电饭锅的电源插头,或电路板上有没有类似的腐蚀现象。还有比如电磁炉,冰箱,电视等。
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另外, 您提到的:导入micro-USB以及HDMI接头当作电源后,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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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!
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有没有对腐蚀位置做成分分析看是否属于助焊剂残留
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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。
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http://drum.lib.umd.edu/bitstream/1903/6736/1/umi-umd-4212.pdf
一篇很详细解释Electrical Migration failure 的论文, 也许可以解释 non-clean flux 制程,solder mask type, metal trace 间距,环境因素与 ECM failure 的关系.
还没有整个看完…..
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BoWWoW 提到的Flux residue and migration failure 是如下列文章描述的吗?
(none)
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如果说真的是温度加速腐蚀, 是很有可能出现在特定的path上,
过细的power path或位在大电流路径上瓦数margin不足的元件皆有可能造成热堆积
建议照热相仪, 比对热点的pattern跟腐蚀点是否有一致性,
再回去追这些path是否在大电流迴路上、造成高温
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看起来像Migration,
相同的产品, PCB 上的Pad design micro-USB以HDMI接头, 应该会比原DC接头pitch 还要小? 如果锡膏, PCB材料都一样, 或许可以做高温高湿Bias 看能不能再现. 之前我们遇到类似的问题(零件下方Migration短路)是用高温高湿Bias 再现.
之后是换PCB防焊油墨解决.
分析方向:
1.) 楼上提的PCB防焊油墨, 是有可能(如材质, 雾面? 亮面?), 但我们遇过的防焊油墨相关的 migration发生在a.)防焊油墨下方 or b.) 零件下方
(与你的现象似乎不大一样.)
2.) 建议确认使用的锡膏, 如 Flux 活性等级,及短路附近是否有手焊制程(Flux 会喷)? 确认使用的锡线, 锡膏, 如 Flux 活性等级, 是否为免洗, 可以跟Supplier 问看看是否有 Migration 验证的报告.
3.) 跟第2点相关的, Reflow Profile 可能也有关系, Flux 残留过多.
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请问贵司是使用水洗或是非水洗flux?
推论Root cause 是制程中腐蚀物质残留,温度是化学反应加速因子.
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waapon;
这是non-clean制程,你的推测有可能,但是不应该只出现在特定的线路上,推测应该还有其他的外力贡献,比如说热量,也就是说线路局部过热。
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可以观察此不良区域附近是否有重工的痕迹?会不会与重工使用的助焊剂或清洁剂有关? (如酸价太高?)
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肥喵;
谢谢您的意见,不过没有看到有重工的痕迹。
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遇过防焊墨品质不良热变质,造成Component PIN间 微小漏电
就会有类似白白的东西
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PCD 绿色防焊换别种颜色试试
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Joseph;
可以问一下为何你觉得换PCB防焊换别种颜色会有帮助呢?
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