PCB/PCBA失效分析

1.案例背景：

某PCB板表面處理為OSP，高溫后出現(xiàn)膜變色現(xiàn)象，通過焊盤表面金相和SEM觀察、表面EDS分析、銅面還原后SEM觀察、退油墨后SEM觀察、斷面金相&SEM觀察等手段查找OSP膜變色原因。產(chǎn)品在經(jīng)過高溫后出現(xiàn)OSP膜變色，不良率為50%。

2.分析方法簡述

2.1表面觀察

對OSP處理后的樣品和未經(jīng)過OSP處理的樣品進(jìn)行金相觀察和SEM觀察，均發(fā)現(xiàn)銅面有凹凸不平的現(xiàn)象，如圖1、2所示。對樣品焊盤表面進(jìn)行EDS（Mapping）分析，OSP后的樣品檢出Cl元素，而且C元素含量比未做OSP的樣品C含量更高。

OSP處理后的（左）和未經(jīng)過OSP處理（右）的樣品

2.2銅面還原

OSP后的樣品和未做OSP的樣品進(jìn)行銅面還原后金相&SEM觀察，均發(fā)現(xiàn)銅面有凹凸不平的現(xiàn)象。

 對OSP處理后的（左）和未經(jīng)過OSP處理（右）的樣品銅面還原處理后

2.3退油墨處理

對OSP后的樣品和未做OSP的樣品進(jìn)行退油墨后金相&SEM觀察，均發(fā)現(xiàn)銅面存在凹凸不平的現(xiàn)象。

  對OSP處理后的（左）和未經(jīng)過OSP處理（右）的樣品進(jìn)行退油墨后

2.4斷面觀察

對OSP后的樣品和未做OSP的樣品進(jìn)行斷面金相&SEM觀察，發(fā)現(xiàn)油墨下的銅面及焊盤均存在凹凸不平的現(xiàn)象。

2.5回流焊處理

對客戶提供的樣品（回流焊后）進(jìn)行表面金相觀察，發(fā)現(xiàn)A面與B面的焊盤有凹凸不平現(xiàn)象。

     1.       分析與討論

通過分別對樣品做銅面還原處理、退油墨處理和斷面觀察處理的結(jié)果與表面觀察對比排除OSP膜成分變異原因，并且由銅面存在凹凸不平的現(xiàn)象推斷，導(dǎo)致OSP膜存在高度差異，在受熱后（回流焊）凸起點和凹陷點的銅面出現(xiàn)色差（膜?。?。

2.       結(jié)論

銅面存在凹凸不平的現(xiàn)象，導(dǎo)致OSP膜存在高度差異，在受熱后（回流焊）凸起點和凹陷點的銅面出現(xiàn)色差（膜薄）。

銅面凹凸不平的原因可能是：

油墨前處理的磨刷異常，導(dǎo)致銅面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。

銅面出現(xiàn)凹凸不平，再經(jīng)過OSP加工后，增加銅面的凹凸?fàn)顟B(tài)

作者簡介：闊智第三方測試機構(gòu)   高級工程師 高工