電路板按鍵金手指上的綠色污染物

 

之前在Facebook上有跟大家分享過這張照片，這是ENIG表面處理的板子，在經過了高低溫及濕度的環境測試(Environmental Test)後，按鍵金手指的表面上居然出現了大小不一的綠色汙染物。

一開始的時候我們懷疑可能是「銅綠」從浸金層(IG, Immersion Gold)的底下露了出來，不過在經過EDX分析後，最後證實是碳水化合物的有機物汙染所致，推測最有可能是手指的汗漬污染，或是氯鹽類的汙染。

ENIG的銅之上有鎳層，然後才是金層，如果是銅綠，表示連鎳層也沒鍍好。

 

其實會這樣假設是因為污染僅出現在一、兩個按鍵金手指的地方，而不是全部的金手指都有這樣的問題，而且放了六台機器進去做環測，只有一台有複製出這樣的綠色污染問題。

用EDX打了有異物沾污的位置，發現其成份有C(碳)、O(氧)、Cl(氯)、Ni(鎳)，沒有打到金(Au)的成份。其中C及O都有偏高的現象。不過工作熊個人蠻好奇的，印象中Cl好像都會伴隨Na？

用EDX相對打了無異物沾污的地方，發現其成份有C(碳)、O(氧)、Ni(鎳)、Au(金)，少了氯(Cl)的成份，這樣算正常吧。

 

鎳(Ni)的成份分析：

在化鎳浸金(ENGI)的製程裡，其表面金層會有一定的疏密度, EDS是靠X-ray照射在物質表面並從其反射的光譜量進行表面元素分析，當 X-ray打在表面時金面下的Ni會有部分反射是很正常的事，所以EDS(靠光譜進行分析)的時候會出現一些Ni。

金(Au)的成份分析：

Au是正常金面的分析中應該出現的物質，看污染物的成份中並未發現到Au，表示Au應該被污染物所覆蓋了，或已經不存在。

氯(Cl)的成份分析：

Cl元素基本上不應存在ENIG的板子表面，應該是來自外部的污染物，如手汗中含有KCl或者NaCl。

碳(C)及氧(O)的成份分析：

基本上C及O不應該出現在這裡的，很明顯的有外來的有機碳水化合物的污染存在。只是一般的產品在與外界接觸後，多多少少在表面上也會沾附一些灰塵之類的汙染，所以通常都會打出少許的C及O，這也是為何未沾污的金手指上還是有C及O的原因。

 

使用橡皮擦嘗試對污染物質進行處理，發現這些污染物可以被橡皮擦清除，而且污染物清除後，下面還露出了原有的金層。

 

以目前的情況分析結果，只能先假設是外來的汗漬沾污所造成的異物。

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後記： 
其實工作熊心理一直有個疑問，如果要將之歸罪為手汗漬引起的汙染，為何EDX打不到Na元素，汗漬污染應該是NaCl，綠色的汙染物或許可以被認定為NiCl2，一般來說鎳的鹽類大都呈現出綠色，如氧化鎳(NiO)、氫氧化鎳(Ni(OH)2)及氯化鎳(NiCl2)都會呈現出綠色的樣貌，我個人還是有點懷疑是浸金層沒有將鎳層覆蓋完全所造成，下回如果再碰到類似的問題可以來做切片看看其沾污處的鍍金層與鍍鎳層有無異常。氯(Cl)元素則可能是清洗板子所用到的鹽酸(HCl)殘留，躲藏在金層的瘤狀物之間，當然也不排除有助焊劑(Flux)污染。(個人意見啦！當然這是後來工作熊查詢了許多資料並詢問了公司以外的專家所產生的疑問)