分析测试百科网

搜索

喜欢作者

微信支付微信支付
×

浅谈爬行腐蚀现象(一)

2020.10.05
头像

王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

一、问题的提出

1.一批运行了相当一段时间后的用户单板中,发现其中6块单板过孔上发黑而导致工作失常,如图1所示。

wx_article_20190405072457_nwOtq9.jpg

图1 电容、电阻端子焊点发黑

2.一批PCBA在运行了一段时间后出现了4块因电阻排焊盘和焊点发暗而导致电路工作不正常,如图2所示。

wx_article_20190405072457_kvbZOE.jpg

图2 电阻排焊盘和焊点发暗

不管是失效的电容、电阻还是电阻排,端子接口的位置都检测到大量硫元素的存在。对失效样品上残留的尘埃进行检测也发现S元素含量很高。因此,从现象表现和试验分析的结果看,造成故障的原因是应用环境中的硫浸蚀。

二、爬行腐蚀的机理

爬行腐蚀发生在裸露的Cu面上。Cu面在含硫物质(单质硫、硫化氢、硫酸、有机硫化物等)的作用下会生成大量的硫化物。Cu的氧化物是不溶于水的。但是Cu的硫化物和氯化物却会溶于水,在浓度梯度的驱动下,具有很高的表面流动性。生成物会由高浓度区向低浓度区扩散。硫化物具有半导体性质,且不会造成短路的立即发生,但是随着硫化物浓度的增加,其电阻会逐渐减小并造成短路失效。

此外,该腐蚀产物的电阻值会随着温度的变化而急剧变化,可以从10MΩ下降到1Ω。湿气(水膜)会加速这种爬行腐蚀:硫化物(如硫酸、二氧化硫)溶于水会生成弱酸,弱酸会造成硫化铜的分解,迫使清洁的Cu面露出来,从而继续发生腐蚀。显然湿度的增加会加速这种爬行腐蚀。据有关资料报导,这种腐蚀发生的速度很快,有些单板甚至运行不到一年就会发生失效,如图3、图4所示。

wx_article_20190405072458_42fbiv.jpg

图3 电阻排焊点的爬行腐蚀

wx_article_20190405072458_MVdbnA.jpg

图4 PTH过孔上的爬行腐蚀


互联网
仪器推荐
文章推荐