PCB失效分析

1.案例背景：

某PCB板表面处理为OSP，高温后出现膜变色现象，通过焊盘表面金相和SEM观察、表面EDS分析、铜面还原后SEM观察、退油墨后SEM观察、断面金相&SEM观察等手段查找OSP膜变色原因。产品在经过高温后出现OSP膜变色，不良率为50%。

2.分析方法简述

2.1表面观察

对OSP处理后的样品和未经过OSP处理的样品进行金相观察和SEM观察，均发现铜面有凹凸不平的现象，如图1、2所示。对样品焊盘表面进行EDS（Mapping）分析，OSP后的样品检出Cl元素，而且C元素含量比未做OSP的样品C含量更高。

OSP处理后的（左）和未经过OSP处理（右）的样品

2.2铜面还原

OSP后的样品和未做OSP的样品进行铜面还原后金相&SEM观察，均发现铜面有凹凸不平的现象。

 对OSP处理后的（左）和未经过OSP处理（右）的样品铜面还原处理后

2.3退油墨处理

对OSP后的样品和未做OSP的样品进行退油墨后金相&SEM观察，均发现铜面存在凹凸不平的现象。

  对OSP处理后的（左）和未经过OSP处理（右）的样品进行退油墨后

2.4断面观察

对OSP后的样品和未做OSP的样品进行断面金相&SEM观察，发现油墨下的铜面及焊盘均存在凹凸不平的现象。

2.5回流焊处理

对客户提供的样品（回流焊后）进行表面金相观察，发现A面与B面的焊盘有凹凸不平现象。

     1.       分析与讨论

通过分别对样品做铜面还原处理、退油墨处理和断面观察处理的结果与表面观察对比排除OSP膜成分变异原因，并且由铜面存在凹凸不平的现象推断，导致OSP膜存在高度差异，在受热后（回流焊）凸起点和凹陷点的铜面出现色差（膜薄）。

2.       结论

铜面存在凹凸不平的现象，导致OSP膜存在高度差异，在受热后（回流焊）凸起点和凹陷点的铜面出现色差（膜薄）。

铜面凹凸不平的原因可能是：

油墨前处理的磨刷异常，导致铜面出现凹凸不平的现象。

铜面出现凹凸不平，再经过OSP加工后，增加铜面的凹凸状态

作者简介：阔智第三方测试机构   高级工程师 高工