助焊剂腐蚀失效案例分析
合明科技分享波峰焊接中由助焊剂所引发的缺陷现象及助焊剂在波峰焊接中的作用机理和综合能力评估
充分关注的。
⑵ 保护功能：在上述分析中可见助焊剂在波峰焊接过程中的另一个极为重要的作用是助焊剂的保护功能。保
护功能的实现在松香型助焊剂中是通过松香这一媒介来实现的，而在免清洗助焊剂中则是通过高沸溶剂这一媒质
来贯彻始终的。免清洗助焊剂中保护功能的强弱对波峰焊接的成败关系很大。而且该功能必须通过上机运行才能
金属表面状态的不良，是诱发虚焊现象的关健因素。在软钎接过程中采用了助焊剂( 液体的或气体的) 后，就可借助于助焊剂的作用来获取理想的洁净表面。被焊表面的洁净度是所用助焊剂活性的函数。60 年代初 以前，我国军用电子产品生产中普遍采用松香酒精作助焊剂，由于该类助焊剂与许多金属反应的固有化学活性弱， 因而产品的虚焊现象特别严重，几乎成了一大公害。60 年代初我国从原苏联引进的 XX 导弹末制导雷达生产线时， 苏方还专门提供了该武器系统带“秘密”级的专用助焊剂配方。国内许多军工单位在军品生产中还宁可坚持采用 活性松香助焊剂+清洗工艺，而禁用活性较弱的免清洗助焊剂，其目的就是为了避免虚焊隐患给该武器系统可靠 性带来严重的不测后果危害。 ⑵ 金属化孔透孔不良
焊接中使用助焊剂可以清除钎料和被焊金属表面的氧化膜，改善了润湿。而且当液态钎料和被焊金属表 面复盖了一层助焊剂之后，它们之间的界面张力发生了变化，如图 3 所示。
液态钎料终止漫流时的平衡方程式为： γSF＝γLF＋γLS COSθ COSθ＝(γSF－γLF )/γLS
式中： γSF － 被焊金属和助焊剂之间的界面张力； γLF － 液态钎料和助焊剂界面上的界面张力； γLS － 液态钎料和被焊金属之间的界面张力。 由上式可知，要提高润湿性 ( 即减小θ角)，必须增大γSF 或减小γLF 及γLS 。助焊剂的作用除了清 除被焊金属表面氧化物使γSF 增大外，另一个重要作用即为减小液态间的界面张力γLF 。 ⑷ 传热 一般被钎接的接头部都存在不少间隙，在钎接过程中，这些间隙中的空气起着隔热的作用，从而导致传 热不良。如果这些间隙被助焊剂填充满，则可加速热量的传递，迅速达到热平衡。 ⑸ 促进液态钎料的漫流 经过预热后的粘状助焊剂与波峰钎料接触后，活性剧增，粘度急剧下降而在被焊金属表面形成第二次漫 流，并迅速在被焊金属表面铺展开来。助焊剂第二次漫流过程所形成的漫流作用力，附加在液态钎料上从拖动了 液态金属的漫流过程，如图 4 所示。
【推选文档】助焊剂常见异常昂分析PPT
业 4.走板速度太快(FLUX未完全挥发,FLUX滴下)或太慢(造
教
成板面热温度太高)。
学 资 5.工艺问题(PCB板材不好,同时发热管与PCB距离太近)。
源
建
设
湖南铁道职业技术学院
三、腐 蚀(元器件发绿，焊点发黑)
应 用
(预热温度低,走板速度快)造成FLUX残留
电 多，有害物残留太多。
子 技 ,焊完后未清洗或未及时清洗。
湖南铁道职业技术学院
十、上锡不好,焊点不饱满
应 用
1.使用的是双波峰工艺，一次过锡时FLUX中的有效成
电
分已完全挥发
子 技
2.走板速度过慢，使预热温度过高
三、腐 蚀(元器件发绿，焊点发黑) D、手浸锡时操作方法不当
业 三、腐 蚀(元器件发绿，焊点发黑) 教 D、发生了连焊即架桥。 ,焊完后未清洗或未及时清洗。
,焊完后未清洗或未及时清洗。
(预学热温度低,走2板）速度快P)C造B成的FLUX问残留题：如：PCB本身阻焊膜脱落造成短路
三、腐 蚀(元器件发绿，焊点发黑)
术 CB、溶活剂化：剂这：里烟指雾F大L、UX且所有用刺溶激剂性的气气味味或刺激性气味可能较大
1B．、可锡通液过未选达择到光正亮常型工或作消温光度型，的焊F点LU间X有来“解锡决丝此”问搭题桥；。
专 十一、FLUX发泡不好 2D、、锡手液浸温锡度时或操预作热方温法度不过当高
12．、可 锡通液过温选度择或光预亮热型温或度消过光高型的FLUX来解决此问题；
术
专
业
教
学
资
源
建
设
湖南铁道职业技术学院
四、连电，漏电(绝缘性不好)
应 用
设计不合理，布线太近等。
助焊剂组成对SAC105锡膏铺展及焊后残留腐蚀的影响
' 统研究 2-5]# 膏助焊剂组成一般包含活性
剂、成膏体、酸碱 剂等，化成分较多，
膏铺展
及焊后残留腐蚀影响的机理及作用过程 #
目
前已有研究活性剂对提高铺展以及酸碱 剂对减少
焊后残留腐蚀的报道， 成膏体的研究一
其对提高锡膏成膏性的作用上，而且这些研究大多专
注于配方的改进，助焊剂组成同时对铺展和焊后残留
越多的金属离子，这导电性 的金属离 焊
后残留散布 型线路板上，这
导致焊后
SIR值的降低。有机酸和金属氧化物的化学反应式见
式⑴。
2RCOOH+MeO"Me (RCOO)2+H2O (1)
式中:RCOOH为有机酸;MeO为金属氧化物；Me(RCOO)2 为反应产物。
2.5成膏体的影响 松香因具有粘接性
腐蚀影响的规律有一步深入研究⑷。 在前期研制并已商用的Snl.0Ag.5Cu锡膏基础
上， 统研究了 膏助焊剂 性剂、成膏 及酸碱 剂 膏铺展及焊后残 腐蚀的影响， 了 膏助焊
剂组成对铺展及焊后残留腐蚀影响的规律，为膏助焊 剂的进一 发提供理论依据和实际应用参考。
1试验方法
1.1铺展率的测定
铺展性
膏最为重要的性
Байду номын сангаас
展率、降低助焊剂pH值及焊后SIR值，当三乙醇胺含量为1.0%时，焊后SIR值最大，为1.6 + 1012
关键词：锡膏；助焊剂；焊后残留腐蚀；表面绝缘电阻 中图分类号：TG425
0 前言
随着电子制造技术特 表面贴装技术(Surface
Mounting Technology, SMT)的不断创新与进步，作为
SMT中最基本的焊接材料的锡膏 越来越多研究者
失效分析典型案例分享--镍腐蚀
沉锡
沉银
无铅喷锡
（Immersion Tin) (Immersion silver) (Lead free HASL)
OSP
在电路板裸铜表面 在电路板裸铜表 在电路板裸铜表 在电路板裸铜表面 沉积形成一层平整 面经化学置换反 面经化学置换反 经热风整平形成一 而致密的有机覆盖 应形成一层洁白 应形成一层洁白 层较光亮而致密的 层，厚度约0.2而致密的锡镀层， 而致密的银镀层， 无铅覆盖锡合金层， 0.6um，既可保护 厚度约0.7-1.2um。 厚度约0.15-0.4um。 厚度约1-40um。 铜面，又可保证焊
表面易被污染而 影响焊接性能
表面易被污染，银 面容易变色，从而 影响焊接性能和外 观
表面处理温度高， 可能会影响板材和 阻焊油墨的性能
表面在保存环境差 的情况下易出现 OSP膜变色，焊接 不良等
电镍金后还经 过多道后工序， 表面处理后若 受到污染易产 生焊接不良
成本很高
完成沉锡表面处 理后如再受到高 温烘板或停放时 间较长，则可导 致沉锡层的减少
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富磷层
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助焊剂腐蚀失效案例分析
助焊剂腐蚀失效案例分析中国赛宝实验室可靠性研究分析中心邱宝军邹雅冰1 前 言随着国内外环保要求的不断提高，电子产品正全速向低毒、低碳方向前进，由此也引发产品制造业向无铅、无卤方向快速发展。
由于无铅焊料的焊接温度范围受到PCB和元器件耐温要求的限制，特别是无铅焊料本身的润湿性较锡铅焊料差，无铅焊接工艺的难度大大得提高，由此导致大量的焊接工艺缺陷。
为了客服无铅工艺焊接能力较差的问题，人们纷纷开发了更加适合无铅焊接的焊接辅助材料，其中新型无铅助焊剂在提高无铅焊接能力上起到了很大的作用。
但是，助焊剂要起到助焊作用，必然要添加很多化学材料以除去焊料和焊接材料的氧化物，同时降低焊料的表面张力。
在利用无铅助焊剂的强去除氧化物，提高焊接质量的同时，必须注意其带来的副作用，如对铜的腐蚀、焊接残留物的腐蚀迁移等。
本文以案例的形式，介绍了无铅助焊剂使用不但导致PCB腐蚀的案例，给广大的读者以参考。
2 案例背景某电视整机制造单位反映其PCBA过完一次回流后，人工在PCB焊接面刷了一层助焊剂，而且这批板子中有些板子还放置了2-3天的时间，然后进行波峰焊接的，焊接后发现大量的铜出现腐蚀现象，严重腐蚀处焊盘铜全部腐蚀，腐蚀比例搞到80%以上。
3 分析过程显然，从失效样品描述的信息看，样品失效比例很高，且失效位置均位于PCB刷助焊剂一面，由此导致PCB腐蚀的原因可能与预涂助焊剂有关，为了进一步确认失效的原因，必须对失效样品的失效位置，失效特征等进行详细分析。
3.1 外观检查对失效品进行外观检查，仅发现在裸露的孔环、表贴焊盘及板面上的导线均有缺失现象，铜层缺失位置还残留有锡珠，基板未见明显变色，无爆板分层，代表照详见图1。
裸铜缺失裸铜缺失图1 PCB焊盘腐蚀外观形貌3.2 金相切片分析对出现裸铜脱落的表贴和插装元器件焊点作金相切片分析，发现裸铜脱落位置的基材上零星还残留一些铜在基材中，在铜层尚还有保留的位置也可明显观察到铜层明显逐渐变薄的痕迹，详见图2；对外观表现为无裸铜脱落位置的元器件焊点作金相切片分析，发现良好焊锡下的铜焊盘局部铜层也有缺失，就是尚存的铜层厚度也在6-8μm，个别地方不足4μm，而绿油下的铜层厚度在30μm左右，详见图3。
【案例评析】助焊剂引起爆炸,原因何在？[最新]
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助焊剂引起爆炸，原因何在？[事故经过]某股份公司部装车间汤某在职工食堂吃过中饭后，返回车间准备上班。
为了清理上午使用时流淌在地面的液体助焊剂，遂用打火机点燃，导致放在车间门口边上塑料桶内约25公升的助焊剂燃爆，造成2死9伤的重大伤亡事故，其本人亦被严重烧伤。
据调查，事发当日10时许，因点焊线圈所需的助焊剂已用完，汤某经车间主任及分管厂长审批后到公司仓库去领。
本来要求领用24瓶500毫升装的助焊剂，因库存只有17瓶，汤某说不够，于是仓库保管员让他拿了一桶25公升助焊剂。
领取后，汤某与另一员工分别从塑料桶中倒过2次。
由于倾倒时流到地面的助焊剂较多，汤某怕被公司领导发现后受批评，想将它处理掉，遂用打火机点燃。
着火后火势迅速蔓延，汤某一看不对，急忙用双脚去踏，但无法踩灭。
火势随着流淌在地面的助焊剂，蔓延到放在车间门口装满助焊剂的塑料桶。
因遇到明火，温度突然升高引起爆炸。
顷刻之间，整个车间烟火弥漫，前后经过只有几分钟，全车间11位员工均被烧伤。
其中2人送往医院抢救途中死亡，其余9人全身多处不同程度被烧伤。
经鉴定，其中2人完全丧失劳动能力，其余分别为6级至10级伤残。
[原因分析]造成该事故的原因有主观与客观原因，也有直接与间接原因，应作具体分析：（一）汤某违章操作，这是造成该事故的直接原因人。
只因他年轻无知，不懂日常使用的助焊剂化学性能特点，遇到上述情况后，不知道该如何处理，便用打火机点燃，才引发这起重大事故。
（二）培训不切实际，缺乏针对性。
据了解，尽管该公司对员工进行过一般性培训，但这些点焊工每天跟助焊剂打交道，却不知道助焊剂性能特点。
主要原因是没有从实际出发，针对岗位特点进行培训，致使该车间员工对助焊剂性能认识不足。
据事后调查时汤某说，上岗前没有经过专门培训，也没有人跟他说应当如何使用。
因此，他原先根本不懂。
如果事前明确告知其使用助焊剂有何危险，使用时应当注意哪些问题，不管怎样，汤某也绝不会用打火机去点燃。
焊点失效分析技术与案例-经典共52页文档
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0
、
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容
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易
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。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
焊点失效分析技术与案例-经典
6
、
露
凝
无
游
氛，天高风景澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
52
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
设备腐蚀与失效案例
环境方面 金属离子浓度差异
氧含量的差异 温度差异
•腐蚀电池的种类
根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐蚀电 池分为两大类： 宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。
宏观腐蚀电池：指阳极区和阴极区的尺寸较大，区分明 显，肉眼可辩。
微观腐蚀电池：指阳极区和阴极区尺寸小，肉眼不可分 辨。
宏观腐蚀电池：
1. 异种金属接触 2. 浓差电池： 比如氧浓差电池，氧浓度低的部位为
❖解理断裂前几乎没有塑性变形，宏观特征是结晶状 小刻面，“放射状”或“人字形”花样
❖解理断裂的微观形貌特征：河流花样、解理台阶、 舌状花样、扇形花样、羽毛花样等。
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解理台阶
❖解理裂纹很少是沿一个晶面发生开裂，而是跨越若 干个相互平行的解理面，并以不连续方式开裂。
❖如解理裂纹是沿两个互相平行的解理面扩展，则在 两个平行的解理面之间产生解理台阶。另外，当解 理裂纹由一个晶粒向另一个晶粒扩展时，在两个晶 粒的交界处也形成台阶。
点蚀集中于金属表面的很小范围并深入到金属内部， 一般直径小而深度深。
点蚀
点状腐蚀是一种高度局部性腐蚀，呈现小孔或麻坑 状。它能够在被隔离部位发生，或者麻坑相当密集， 看起来很像均匀腐蚀。点状腐蚀很难检测，因为它 往往会在金属表面以下达到一定深度，并且通常被 腐蚀产物所覆盖。设备失效通常表现为一处或多处 腐蚀穿孔，只有很少情况是完全损坏的。
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火焰切割取样应注意 ａ.切割所经过的地方和近邻，是否需要表层质量（缺
陷）和内部质量（缺陷）的数据。如果需要，就应 事先对该部位进行无损检测。 ｂ．切割时考虑远离断口或裂纹，防止产生不利后果 。 ｃ．切割前要宏观照相，记载将要失去的图象和切取 试样的部位。 ｄ．避免熔滴飞溅到断口面上。