产品漏电的失效分析

许发诺

摘  要：漏电，是一种在电子产品上经常出现的现象。导致漏电的原因多种多样，如电子产品未能良好接地、电子产品中的器件存在损坏、焊接工艺不良等，都可能导致电子产品出现漏电的现象。近年来，随着PCB板焊接工艺的发展，各种各样的焊接方法开始应用到实际产品中，而由于焊接工艺而导致的漏电现象也越来越频繁，当PCB板焊接时使用的阻焊膜表面附着过多的锡，在环境变化时有可能会引起漏電从而导致电子产品部分功能失效。本文结合一个具体案例，对由于焊接工艺导致的漏电现象进行分析，希望能对提高电子产品的安全性及可靠性提供一定参考。

关键词：漏电;阻焊膜附着锡过多;失效分析

引言

漏电，就是电子产品的某一个地方因某种原因（风吹、雨打、日晒、受潮、碰压、划破、摩擦、腐蚀等），导致电子产品与地之间有部分电流通过，从而导致PFC电压偏低现象，造成产品使用功能失效。本文通过一个漏电案例分析，希望对部分失效分析能起到一定的指导作用。

1  案例分析

1.1线路排查分析

1#样品和2#样品均标识为“PFC电压偏低”，即PFC工作后大电容电压低于设计最低值383V（设计值为450V），通过PFC电压检测后发现R9806、R9808、R9811阻值偏小。然而，静态条件下测试上述电阻阻值均正常，均为1MΩ。1#样品通电后，实测大电容两端电压约为360V，确认存在电压偏低的现象。R9806两端电压108V，R9808电压108V，R9811电压113V，各电阻分压基本一致，因此并不存在单个电阻阻值变小的情况，且考虑到三个电阻的阻值同时变小为相同的阻值可能性极低。因此，分析认为是大电容两端（即对地）直接发生漏电，导致PFC电压的减小。

3#样品标识为“Q9205漏电”，背景为加湿条件下Q9205 C级和B级之间有漏电流产生，随着电源的工作漏电流加大，漏电流导致R9230两端电压升高，触发Q9205和Q9204组成自锁回路导通。

1.2外观检查

观察失效样品板面，1#样品、2#样品在C9801和C9802大电容区域板面绝缘位置均发现白色异物，3#样品在Q9205的B和C脚焊点间也发现大量白色异物。此外，板面其他区域普遍存在类似白色异物。

1.3 SEM&EDS分析

截取上述区域进行表面SEM&EDS分析，结果显示，焊点间阻焊膜表面普遍存在较高含量Sn，代表性结果见图1～2。

1.4 离子色谱分析

分别对失效品板面（波峰焊接面）及光板板面进行离子色谱分析，结果发现焊接后的板面离子浓度高于光板面离子浓度，但仍满足当前行业内的相关要求，并不存在离子残留过高的现象，测试结果见表1。

1.5 综合分析

通过电路排查分析和实际测量，R9806、R9808、R9811电阻阻值正常，大电容电压低是由于其对地漏电所致。

外观观察板面，发现板面存在较多白色异物残留，经SEM&EDS分析确认板面存在的白色异物主要成分为Sn。结果表明，板面在完成器件焊接后残留了大量Sn，大大降低了焊点间的绝缘能力。对于大电容两端，原设计电压为450V，焊点间板面由于大量Sn残留而导致其绝缘性不足，在高电压下很容易发生漏电现象，漏电会造成电压降低，最终使大电容两端电压降低至383V，最终导致PFC电压不足失效。对于Q9205，同样是由于板面存在大量Sn覆盖，直接造成Q9205的B极和C极之间出现漏电现象，导致R9230两端电压升高，最后触发Q9205、Q9204组成自锁回路的导通而失效。

通过离子色谱结果显示，焊接后板面离子浓度相比光板有所升高，但仍满足当前行业内的相关要求，因此可以排除助焊剂焊接后板面离子残留浓度过高导致漏电。

综上所述，可以认定产品进行波峰焊接后，由于未及时进行清理工作，导致PCB阻焊膜表面粘附了过多Sn，Sn的存在大大降低了焊点间的绝缘能力，在使用过程中，由于产品使用了高电压，同时在空气中湿气的共同作用下，使焊点间很容易发生漏电，且湿度越高则漏电现象越有可能发生。在样品中，除大电容和Q9205位置外，其余位置也同样存在出现漏电现象的可能性，只是可能未引起部分功能失效而未被发现。

根据这一现象，建议样品在完成波峰焊接后，及时进行清理，保证样品表面清洁，避免焊接过后Sn过多粘附于板面，从而降低失效的发生。

2  结束语

本文中的案例是由于样品完成波峰焊接后，没有及时进行清理，导致板面存在大量的多余物Sn，Sn的存在使焊点之间的绝缘性能下降，最后导致了漏电现象的发生，使产品部分功能出现失效。

本文通过结合一个具体案例，分析了由于焊接工艺而导致的漏电现象所造成的影响。因此希望我们在电子产品的生产过程中，需要对电子产品焊接过程的各个细节进行严格管控，从各个角度关注产品的性能，全面提高产品的可靠性、安全性。