No.048 RTR/PCBA库存中板面出现疑似霉菌黄色多余物

1.现象描述及试验分析

(1) 现象描述

该PCBA单板完成再流焊→波峰焊等全部组装程序后,装入纸箱 (未经密封包装) 在库房储存近一年后,领出时发现板面局部出现疑似霉菌的黄色多余物堆积,且均发生在波峰焊接面的上表面。缺陷PCBA单板外观如图No.048-1所示,堆积在SMC元件周围的呈淡黄色的物质如图No.048-2所示。

(2) 试验分析

1) SEM/EDX谱图

① 对疑似霉菌的黄色多余物进行 SEM/EDX 分析,多余物的 SEM/EDX 图像,如图No.048-3所示。

图No.048-1 缺陷PCBA单板外观

图No.048-2 堆积在SMC元件周围的呈淡黄色的物质

图No.048-3 多余物的SEM/EDX图像

② 谱图分析:

● 图No.048-2中多余物的成分为C、O、Al、Si、Sn等元素,未发现任何带腐蚀性元素,如Cl、Br等卤素成分,表明该多余物不是化学腐蚀所形成的。

● 图No.048-3中多余物中的元素C、O是来自助焊剂残留物中的松香等有机物,元素Sn来自焊料,而元素Al、Si 则来自空气中的Al203和Si02

2) FT-IR分析

① FT-IR谱图:

为进一步探索黄色堆积物的属性,我们提取了如图No.048-2所示的积聚在PCBA单板上的某些SMC元件周围的黄色堆积物,进行傅里叶-红外光谱 (FT-IR) 分析,黄色物质的傅里叶-红外光谱 (FT-IR) 谱图如图No.048-4所示。

② 谱线分析:

● 比较图No.048-4中的6条谱线,发现其均不完全相同 (只有最下面的2条稍稍相似),这揭示了上述物质中可能同时存在6种不同的化学基团。

图No.048-4 黄色物质的傅里叶-红外光谱 (FT-IR) 谱图

● 再与以前我们所做的白色残留物和松香助焊剂的傅里叶-红外光谱 (FT-IR) 谱图(见图No.048-5) 相比对,发现也不相同。说明其中并不包含以往所遇到过的白色污染物和松香助焊剂等类似的化学基团。

图No.048-5 白色残留物和松香助焊剂的傅里叶-红外光谱 (FT-IR) 谱图

2.是霉菌吗

(1) 霉菌生长的条件

① 有霉菌孢子繁殖的营养基:据有关文献记载,助焊剂残留物松香、纤维材料、落在绝缘材料表面上的灰尘,以及轻微的脏污,如手指印等都是霉菌孢子繁殖的营养基。

② 适合霉菌孢子繁殖的环境条件:温度和湿度以及不流动的空气是霉菌孢子最适宜的繁殖环境。

(2) 黄色多余物就是霉菌

形成原因:上述霉菌生长条件本案例完全具备。

① 营养基的来源:由于波峰焊接过程中排气不畅,加上对排气管路未经常进行洁净处理,导致助焊剂挥发物中含有大量的诸如松香等有机化合物,都在排气口附近管路上以半液态的黏状物积聚,积聚量多了便会滴落在PCBA的上面而形成不易发现的营养基。

② 温度和湿度以及不流动的空气,是霉菌孢子最适宜的繁殖环境。深圳典型的滨海湿热气候,PCBA单板未经任何密封包装放在纸箱内库存了一年,正好造就了不流动的空气环境。特别是雨季和干旱季交替的气候,对于设备来说,较之恒定湿度的气候更具危险性,春末夏初最易长霉。

3.改善措施

① 切实加强PCBA生产过程中的7S管理。

② 当组装的PCBA成品或半成品需要库存时,应采取密封抽真空包装,并置于通风良好的库存环境中存放。