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解析PCB板胶固化不良

本案例是关于某PCB板用室温硅胶,发现有胶水泄露的现象,线路板两面施胶,正面胶水已完全固化,而背面胶水仅表面结皮,破开结皮发现结皮下的胶水未固化。正面PCB板的工艺与背面不完全相同,背面锡膏回流焊和波峰焊双制程(助焊剂喷洒的方式),正面是刷锡膏和回流焊,现对NG1(严重固化不良)、NG2(固化不佳)、使用的催化剂、交联剂、室温胶、助焊剂进行分析,其中NG2袋里有较多的液体。

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图片来源于网络


测试分析

1.光学分析

从光学分析结果可知,发现NG1背面有较多的透明颗粒,如图1所示。NG2背面固化不良位置,焊锡周围硅胶呈现粘稠状液体形貌,焊锡表面有黄色物质,如图2所示。NG2正面硅胶内部不明显粘稠状液体形貌,如图3所示。

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2.FTIR分析

对助焊剂主成分进行分析,得知主成分为松香,松香中含有COOH,属于酸性物质,如图4所示:1694.85cm-1归属于松香中羧基中C=O伸缩振动吸收峰。

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对NG1背面透明颗粒以及NG2焊锡表面黄色物质进行分析,发现NG1透明颗粒主要为助焊剂中松香成分,而NG2焊锡表面黄色物质主要为松香生成的盐,如图5所示。

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对NG1包装袋内成分进行分析,得知包装袋内成分为松香,如图6所示。

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对催化剂成分进行分析,V151催化剂中含有胍基、硅氧烷结构,V151为1,1,3,3-四甲基-2-[3-(甲氧基硅基丙基)]胍,胍基属于强碱物质,碱性与氢氧化钠相似,两者相遇会反应生成盐,如图7所示。

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3.GCMS 分析

发现NG2背面固化不良位置有松香的峰,其余硅氧烷环体,而正面固化完全位置的胶无明显松香的峰,只是残留的硅氧烷环体,如图9所示。

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4.模拟验证分析

从验证结果可知,正常硅胶24h可以固化完全,加入松香的硅胶,即使放置120H,仍然不能固化,松香使催化剂中毒,影响固化。

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5.总结

胶固化不良的原因是PCB表面残留较多的松香,松香与胶中催化剂发生反应,导致催化剂中毒,起不到催化作用,导致固化不良


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