







一片看似正常的PCBA,为何会在高温高湿下"露出马脚"?
“同样的PCBA,常温测试没问题,一到高温高湿试验就漏电。反复排查后,问题指向IC引脚间那些白色析出物。”客户反馈,“我们尝试过清洗处理,但问题还是会复发。”
这些白色物质到底是什么?是腐蚀产物?还是制程残留?
为查清白色析出物的真实身份,客户提供了6片失效PCBA、2片PCB光板、1罐锡膏及3台正常成品,委托实验室做系统分析。
1.外观检查:白色异物确实存在
利用体视显微镜对异常IC引脚进行外观检查,结果如下。
多个引脚间隙之间明显存在白色异物附着
个别引脚外围区域也观察到类似白色异物
白色异物呈不规则分布,与失效IC引脚位置高度重合
失效PCBA异常IC引脚外观检查照片
结论:
白色异物主要分布在引脚间隙及周边区域,形态不规则,呈离散或连续分布。这一步排除了"视觉误判"的可能——白色物质客观存在,且空间分布与漏电失效位置高度相关,提示其可能与失效机理直接关联。
2.表面分析:颗粒状+结晶化形貌,检出大量Sn
为了观察异常引脚位置的形貌及成分,对异常位置表面进行SEM+EDS分析,结果如下。
失效PCBA异常引脚之间及外围都发现颗粒状异常形貌,部分位置发现结晶化形貌
失效PCBA异常引脚之间SEM形貌图
颗粒状位置除含C、O元素外,还含有16.6 wt% ~ 25.2 wt%的Sn,显著高于无颗粒位置(<3.4 wt%)
无颗粒位置几乎仅含C元素,Sn含量极低
引脚外围个别位置检出Ba等元素,可能与基材或环境因素有关,但非白色异物主体成分
失效PCBA异常引脚之间成分测试结果(wt.%)
结论:
白色异物并非单纯的助焊剂有机残留,而是锡元素高度富集的反应产物,提示焊锡参与了该异物的形成过程。
3.FT-IR分析:锁定"松香"主体身份
为了确认引脚白色异物成分,利用FT-IR技术分别对引脚之间异物、引脚外围异物及锡膏熔融后残留助焊剂进行对比分析,结果如下。
引脚之间及引脚外围异物与助焊剂的红外特征吸收峰高度吻合,主要成分为松香(Rosin)——锡膏助焊剂体系的主体树脂成分
异常引脚之间、引脚外围及锡膏熔融后残留助焊剂红外谱图
结论:
白色异物以助焊剂残留物为有机基质,其中嵌入了含锡的结晶/颗粒状无机物,形成有机-无机复合析出物。
失效机理链:
助焊剂残留(含活性剂)
↓ 长期驻留 + 吸湿
与焊锡表面氧化物发生化学反应
↓
生成锡盐结晶物(Sn富集)
↓ 高温高湿 + 工作电压(电场)
引脚间绝缘电阻显著降低
↓
漏电异常
根本原因:
引脚之间白色异物主要为助焊剂中活性成分与焊锡氧化物作用后,所生成的锡盐结晶物,此结晶物含有较高的Sn元素,在水汽及电场环境下,将存在绝缘电阻降低的风险。
改进建议:
对锡膏按照有关标准进行表面绝缘电阻(SIR)及电化学迁移(ECM)评估。





