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PCBA清洗后失效！同一个位置，同样的腐蚀，为何偏偏是它？

发布时间： 2026-03-03 00:00

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在电子制造的PCBA加工环节中，清洗、涂覆是提升产品可靠性的关键工序，但有时却会成为失效的 “导火索”。

某PCBA产线反馈，产品经清洗+涂覆后，多个板子在固定位置的测试孔环周围出现绿色异物，失效率高达60%。失效位置惊人一致：通孔1、通孔2及背面Pad3。

委托方提供了多个批次的样品，包括：

同批次PCB光板
组装后未清洗样品
清洗后失效样品
涂覆后失效样品

同时还送来了清洗剂、锡膏、助焊剂、涂覆液等辅料，希望能从源头找出问题。

外观检查：绿毛只在特定环节出现

首先进行外观对比检查：

涂覆后样品：失效位置孔环周围有明显的绿色异物，镀层破损、疑似腐蚀。

涂覆后失效样品外观图片

清洗后样品：同样位置出现绿色异物，但多分布在孔环边缘。

清洗后失效样品外观图片

组装后未清洗样品：相同位置无绿色异物，但可见白色残留物，疑似助焊剂残留。

组装后未清洗样品外观图片

结论初步指向：绿色异物的出现与清洗、涂覆工序相关，且失效位置高度一致。

FTIR分析：绿色异物里有什么？

为进一步确认异物成分，对样品进行傅里叶变换红外光谱分析，结果如下：

FTIR测试结果

分析发现，绿色异物中的丙烯酸树脂与三防漆成分一致，但无法直接证明与清洗剂有关。这说明，绿毛本身“包裹”了三防漆，但它的“根”可能在其他地方。

SEM+EDS成分分析：腐蚀产物浮出水面

使用扫描电镜+能谱分析绿色异物的元素组成：

涂覆后失效样品：异物含C、O、Ni、Cu，少量P、Au → 镀层腐蚀产物。

涂覆后失效位置孔环表面EDS结果

清洗后失效样品：同样含C、O、Ni，少量Cu、P、Au → 同为镀层腐蚀产物。

清洗后失效位置孔环表面EDS结果

结论：绿色异物本质是镀层腐蚀的产物，Ni层已破损，Cu层被腐蚀。

切片分析：Ni层裂纹是“元凶”

对失效位置进行切片观察：

涂覆后失效样品：Ni层多处破损，拐角处Cu层被腐蚀。

涂覆后失效位置切片截面图

清洗后失效样品：同样发现Ni层破损、裂纹。

清洗后失效位置切片截面图

未清洗样品：Ni层完好，未见腐蚀。

未清洗样品切片截面图

PCB光板：个别孔拐角处已存在Ni层裂纹。

光板通孔切片截面图

这意味着：Ni层裂纹在PCB来料阶段就已存在，但在未清洗时被助焊剂覆盖，未表现出腐蚀；清洗后，残留的清洗剂进入裂纹，启动腐蚀。

腐蚀验证：清洗剂“嫌疑最大”

为验证哪种辅料对铜具有腐蚀性，进行铜镜腐蚀试验（IPC-TM-650 2.3.32）：

20分钟：清洗剂区域铜膜明显被腐蚀穿透，其他区域无明显变化。

20分钟腐蚀效果

24小时后：清洗剂区域铜膜完全腐蚀，助焊剂、锡膏、涂覆液区域无明显变化。

24小时腐蚀效果（异丙醇清洗）

结论：清洗剂对铜具有强腐蚀性，是导致镀层下Cu层腐蚀的直接诱因。

PCB热应力验证：PCB本身耐热OK

为排除PCB基材问题，进行288℃浮锡3次热应力测试：

外观无鼓包、变色；

浮锡3次后外观检查结果

内层无分层、起泡；

浮锡3次内层结构检查结果

说明：PCB具备耐受3次高温冲击能力，基材合格，不是失效主因。

固定位置腐蚀的“密码”

为何偏偏是这几个孔？

进一步观察发现：

失效孔位靠近插件电容和贴片连接器；
波峰焊过程中，这些位置容易残留助焊剂；
清洗时，板子放置方向导致清洗剂在这些位置汇聚、残留；
EDS结果显示绿色异物中Sn含量高，佐证了波峰焊残留的存在。

清洗剂 + 助焊剂残留 + Ni层裂纹 + 潮湿环境 = 固定位置的腐蚀反应。

根本原因：

PCB焊盘Ni层存在制造工艺缺陷（裂纹），波峰焊后该位置残留助焊剂，清洗过程中清洗剂残留并汇聚于此。清洗剂中的活性成分在潮湿环境下透过Ni层裂纹腐蚀Cu层，生成绿色腐蚀产物。

改进建议：

PCB来料控制：加强对ENIG工艺Ni层质量的抽检，重点关注孔环拐角Ni层完整性；
清洗工艺优化：评估清洗剂对镀层的腐蚀性，必要时更换更温和的清洗剂；
清洗后干燥：加强清洗后的干燥工艺，避免清洗剂残留；
设计优化：对易残留位置（如插件孔附近）增加排液设计或调整清洗方向；
过程监控：增加清洗后、涂覆前的显微镜抽查，及时发现异常。

声明：本案例已做脱敏处理，所有数据均来自实验室真实分析，未经许可不得转载。

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