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如果忽略這點(diǎn)，PCBA失效是必然

發(fā)布時(shí)間： 2025-11-07 00:00

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在PCBA的可靠性設(shè)計(jì)中，優(yōu)良的防護(hù)是確保產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行的基石。然而，當(dāng)某產(chǎn)品主板上的電阻表面異常地生成了一層綠色結(jié)晶，并伴隨明顯的局部過(guò)熱痕跡時(shí)，我們意識(shí)到——這不僅是單一器件的失效，更是一次防護(hù)體系被擊穿的典型信號(hào)。

為徹底追溯根源，我們對(duì)該樣品展開深度診斷，旨在揭示現(xiàn)象背后的真實(shí)成因與系統(tǒng)級(jí)隱患。

1.外觀檢查

外觀檢查發(fā)現(xiàn)，電阻R160、R161端電極表面均發(fā)現(xiàn)綠色晶體物質(zhì)現(xiàn)象。兩電阻表面及周圍都存在明顯發(fā)黑、熔融現(xiàn)象，說(shuō)明電阻服役過(guò)程中必定存在嚴(yán)重發(fā)熱異常。

圖1.產(chǎn)生綠色晶體物質(zhì)的電阻表面外觀照片

2.表面分析

綠色晶體放大后呈現(xiàn)碎片狀結(jié)晶形貌；成分測(cè)試結(jié)果顯示，綠色晶體含有C、N、O、Ni及少量Cl元素。電阻周邊發(fā)現(xiàn)熔融形貌，說(shuō)明電阻服役過(guò)程中存在嚴(yán)重發(fā)熱異常。

圖2.綠色晶體位置形貌觀察及成分分析結(jié)果

3.XPS分析

通過(guò)XPS全譜圖分析，可檢測(cè)出C/N/O/Ni//Cl/Pt元素，其中Pt元素為EDS分析時(shí)樣品前處理（需要濺射Pt，增加樣品導(dǎo)電性）所致。

如圖6所示，通過(guò)XPS精細(xì)譜圖分析，樣品檢測(cè)到金屬Ni、Ni/O化合物以及少量的氯化物、有機(jī)含氮化合物。（備注：在用Ar離子對(duì)綠色晶體表面殘留Pt層濺射過(guò)程中，會(huì)對(duì)金屬氧化物中的O擇優(yōu)濺射，導(dǎo)致部分金屬氧化物被還原，故可以檢測(cè)到金屬Ni。）

以上分析結(jié)果顯示，綠色晶體物質(zhì)主要為氧化鎳物質(zhì)（氧化鎳為綠黑色立方晶體）。

圖3.XPS測(cè)試全譜圖

圖4.XPS測(cè)試精細(xì)譜圖

4.剖面分析

切片后，綠色晶體位置電阻鎳電極層明顯缺失異常，另一端鎳電極層發(fā)現(xiàn)大塊狀的氧化鎳及高溫熔融形貌，說(shuō)明大塊狀氧化鎳主要由鎳與氧在高溫下生成。大塊狀氧化鎳周圍發(fā)現(xiàn)碎片狀氧化鎳（與綠色晶體表面形貌一致）及局部典型腐蝕形貌，腐蝕位置發(fā)現(xiàn)少量腐蝕元素Cl，說(shuō)明氧化鎳周圍同時(shí)存在輕微的化學(xué)腐蝕。

如圖所示，焊點(diǎn)表面存在疑似助焊劑殘留，該位置未發(fā)現(xiàn)腐蝕元素Cl。

另外，需要指出的是，電阻器件表面并未發(fā)現(xiàn)連續(xù)的三防漆膜，說(shuō)明該工藝并未起到應(yīng)有的作用。

綜上結(jié)果可知，電阻表面綠色晶體主要為電阻層氧化鎳。