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關于“PCB綠油起泡失效”你不得不看的一篇文章

發布時間： 2025-05-29 00:00

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PCB成品表面除焊盤等區域外均覆蓋阻焊層（綠油），其核心作用是防焊錫短路、絕緣保護及提升可靠性。某批次PCB在波峰焊后出現綠油起泡異常，個別嚴重的樣品出現焊錫擴散至阻焊膜內層現象，引發潛在電路失效風險。本文通過系統性失效分析，旨在找出導致PCB阻焊層起泡的根本原因。

1.外觀檢查

對綠油起泡位置進行外觀檢查發現失效PCBA多處位置發現綠油起泡現象，起泡區域主要位于波峰焊點周圍的銅箔表面，局部位置發現綠油破損跡象。

2.剖面分析

對綠油起泡位置切片后進行形貌觀察及成分分析，發現綠油起泡位置，綠油與銅箔之間均發現焊錫存在。起泡位置綠油完整，厚度滿足業內要求；成分測試結果顯示，起泡界面未發現異常元素存在，初步排除污染對綠油起泡的影響。起泡附近未起泡區域，綠油與銅箔之間發現界面分層現象。

3.銅箔表面形貌觀察&綠油附著力測試&熱應力測試

銅箔表面形貌觀察結果顯示，綠油起泡PCBA與未起泡PCBA，銅箔表面形貌無本質差異，即銅箔表面粗糙度無明顯差異。

綠油附著力測試結果顯示，綠油起泡PCBA、綠油未起泡PCBA及光板PCB，測試后均未觀察到綠油明顯剝離。

熱應力測試結果顯示，光板PCB 在標準#2助焊劑涂抹后，288℃溫度下漂錫3次同樣未觀察到綠油起泡現象。

以上結果顯示，綠油起泡與PCB光板本身質量無明顯關系。

4.助焊劑模擬驗證

4.1 條件一：預熱溫度條件

預熱處理：涂覆助焊劑及未涂覆助焊劑的PCB，經預熱處理后，都未觀察到綠油與銅箔分層跡象。

4.2 條件二：預熱溫度+漂錫3次

預熱+漂錫3次：涂覆成翔阿爾法助焊劑及西可阿爾法助焊劑的PCB，經預熱及漂錫處理后明顯觀察到綠油起泡分層現象，焊錫浸入綠油與銅箔之間。涂覆西可凱斯特助焊劑的PCB，經相同熱處理后，發現輕微的綠油分層起泡現象。未涂覆助焊劑的PCB，相同熱處理后，未發現綠油起泡分層現象。

5.化學分析

5.1 FT-IR分析

FT-IR分析結果顯示，成翔阿爾法助焊劑及西可阿爾法助焊劑明顯較西可凱斯特助焊劑含有較多丁二酸成分。丁二酸屬有機酸，是助焊劑中活性劑，對銅箔表面氧化層具有較強去除作用，起到減小銅箔表面張力，增加潤濕力作用。故成翔阿爾法助焊劑及西可阿爾法助焊劑明顯較西可凱斯特助焊劑具有較強化學活性。

5.2 GC-MS分析

成翔阿爾法助焊劑與西可阿爾法助焊劑GC-MS譜圖接近，含有C7-C11烷烴、1,1,2,3-四甲基-環己烷、2-環己基丁烷成分，具有相對較短烷烴分子鏈。而西可凱斯特助焊劑GC-MS譜圖較前兩者相差較大，含有C10-C16烷烴、三丙二醇丁醚成分，所含烷烴具有相對較長的分子鏈。較短的烷烴分子鏈結構，具有鏈纏結少、活動力強、滲透力強的特點。

6.討論與總結

綜上所述，PCB綠油起泡的原因為：PCB光板涂覆助焊劑后，助焊劑中的活性成分在預熱階段，弱化了綠油與銅箔的界面結合力，后續經過波峰高溫焊接，內應力增加，導致綠油與銅箔出現界面分層異常。成翔阿爾法助焊劑及西可阿爾法助焊劑中含有較高的丁二酸活性成分，且可揮發的微量成分中含有相對較短的烷烴分子鏈，具有相對較高的活性及滲透能力，所以更容易導致綠油與銅箔界面弱化而分層。

總結：PCB綠油起泡的原因為所用活性較強的助焊劑預熱階段弱化了綠油與銅箔界面結合力，波峰焊接過程中內應力增加，最終導致綠油與銅箔之間出現起泡分層異常。