這竟是PCBA焊點錫面發黑驚人真相！

本案例是關于某PCBA焊盤處理工藝為沉錫工藝，該PCB上所有焊點在SMT后存在錫面發黑的現象；另一款沉錫工藝的APCB板直接刷錫膏過爐后，錫面也出現發黑現象；將該APCB光板過IR爐后，再刷錫膏過爐，錫面正常。

測試分析

1 外觀檢查

通過外觀觀察，失效焊點錫面確實存在發黑現象，正常焊點錫面較為光亮，通過酒精超聲清洗后，焊點錫面光亮度增加。造成錫面發黑的原因可能與焊點表面有異常殘留有關。

2 表面分析

通過SEM觀察，造成焊點錫面發黑的直接原因為焊點表面助焊劑殘留和錫面存在薄膜狀異物；經酒精超聲清洗后，大部分助焊劑會被清洗掉，但表面薄膜狀異物仍會殘留在焊錫表面，且失效焊點錫面的異物較正常焊點錫面的異物更多；

通過EDS成分確認，該異物含異常元素S和Cl，且在光板焊盤表面也存在異常元素S和Cl，由此可初步確認，錫面發黑與焊盤表面的S和Cl殘留相關。

3 模擬分析

為了進一步確認，為何APCB光板在過IR爐后刷錫膏焊接，錫面會正常。通過模擬試驗，將APCB光板進行烘烤，烘烤后發現部分焊盤的部分位置存在變色現象，通過對變色位置進行成分分析，亦發現異常元素S和Cl。

造成PCB板變色的可能原因為，焊盤表面存在的異常殘留與表面錫鍍層發生反應，導致焊盤表面變色異常。

4 離子清潔度分析

對APCB光板烘烤前后的表面離子殘留進行測量，結果如下：發現APCB光板烘烤前后的離子殘留相差不大，且含量未發現明顯超標，由此說明，造成錫面發黑現象應與表面離子殘留相關性不大。

5 TOF-SIMS分析

烘烤前后光板焊盤正常位置主要成分為有機硅和N, S,Cl, POx等物質，失效焊點錫面主要成分為有機成分和SnOxH, Pb, N, S, Cl等物質。由上述結果可知，進一步確定錫面發黑與焊盤表面的殘留有關。

結論

分析：

由于NG焊盤為沉錫焊盤工藝，在工藝中會用到化學藥水，當這些化學藥水未及時清理干凈而殘留在焊盤表面時，在焊接時，錫膏與該殘留物發生反應，導致異物在錫面殘留而致使焊點發黑現象。當將APCB光板過IR爐再刷錫膏焊接時，焊點表面殘留可能會發生分解，致使在后續焊接時，錫面發黑情況會有所改善。

總結：

導致焊點錫面發黑的直接原因為：PCB光板焊盤表面有雜質殘留，在焊接過程中，錫膏與該雜質發生反應而在焊點表面形成異物，致使焊點錫面發黑。

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