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PCB大講堂:電路板按鍵金手指上的綠色污染物

發布時間 :2016-07-25 15:39 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
這是ENIG表面處理的板子,在經過了高低溫及濕度的環境測試(Environmental Test)之后,按鍵金手指的表面上居然出現了大小不一的綠色污染物。
一開始的時候懷疑可能是「銅綠」從浸金層(IG)的底下露了出來,不過在經過EDX分析后,最后證實是碳水化合物的有機物污染所致,推測最有可能是手指的汗漬污染,或是氯鹽類的污染。
按鍵金手指上的綠色污染物
其實會這樣假設是因為污染僅出現在一、兩個按鍵金手指的地方,而不是全部的金手指都有這樣的問題,而且放了六臺機器進去做環測,只有一臺有這樣的問題。
ENIG電路板上的金手指污染處
用EDX打了有異物沾污的地方,發現其成份有C(碳)、O(氧)、Cl(氯)、Ni(鎳),沒有打到金(Au)的成份。其中C及O都有偏高的現象。不過我個人蠻好奇的,印象中Cl好像都會伴隨Na?
污染物的EDX分析結果。有C(碳)、O(氧)、Cl(氯)、Ni(鎳),沒有金(Au)的成份。其中C及O都有偏高的現象。
污染物的EDX分析結果。有C(碳)、O(氧)、Cl(氯)、Ni(鎳),沒有金(Au)的成份。其中C及O都有偏高的現象。
用EDX相對的打了無異物沾污的地方,發現其成份有C(碳)、O(氧)、Ni(鎳)、Au(金),少了氯(Cl)的成份,這樣算正常吧。
無異物污染的EDX分析結果。有C(碳)、O(氧)、Ni(鎳)、Au(金),少了氯(Cl)的成份
鎳(Ni)的成份分析:
化鎳浸金(ENGI)的制程裡,其表面金層會有一定的疏密度, EDS是靠X-ray照射在物質表面并從其反射的光譜量進行表面元素分析,當 X-ray打在表面時金面下的Ni會有部分反射是很正常的事,所以EDS(靠光譜進行分析)的時候會出現一些Ni。
金(Au)的成份分析:
Au是正常金面的分析中應該出現的物質,看污染物的成份中并未發現到Au,表示Au應該被污染物所覆蓋了,或已經不存在。
 
氯(Cl)的成份分析:
Cl元素基本上不應存在ENIG的板子表面,應該是來自外部的污染物,如手汗中含有KCl或者NaCl。
 
碳(C)及氧(O)的成份分析:
基本上C及O不應該出現在這裡的,很明顯的有外來的有機碳水化合物的污染存在。只是一般的產品在與外界接觸后,多多少少在表面上也會沾附一些灰塵之類的污染,所以通常都會打出少許的C及O,這也是為何未沾污的金手指上還是有C及O的原因。
按鍵金手指上綠色污染物及未污染處的成份分析
 
使用橡皮擦嘗試對污染物質進行處理,發現這些污染物可以被橡皮擦清除,而且污染物清除后,下面還露出了原有的金層。
使用橡皮擦嘗試對污染物質進行處理,發現這些污染物可以被橡皮擦清除,而且污染物清除后,下面還露出了原有的金層。
以目前的情況分析結果,只能先假設是外來的汗漬沾污所造成的異物。
后記: 
其實深圳宏力捷心理一直有個疑問,如果要將之歸罪為手汗漬引起的污染,為何EDX打不到Na元素,汗漬污染應該是NaCl,綠色的污染物或許可以被認定為NiCl2,一般來說鎳的鹽類大都呈現出綠色,如氧化鎳(NiO)、氫氧化鎳(Ni(OH)2)及氯化鎳(NiCl2)都會呈現出綠色的樣貌,我個人還是有點懷疑是浸金層沒有將鎳層覆蓋完全所造成。氯元素則可能是清洗板子所用到的鹽酸(HCl)殘留,躲藏在金層的瘤狀物之間,當然也不排除有助焊劑(Flux)污染。


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