Доброго дня, коллеги.
Возникла ситуация, которую своим интеллектом решить не удается:
имеем плату многослойную с покрытием контактных площадок и металлизированных отверстий иммерсионное золото
на плату устанавливается батарейка с напряжением 3,5 вольта. Батарейка имеет 3 вывода - 1 на землю и 2 подающих *+*
с *+* выводов напряжение уходит на вывод микросхемы в корпусе SOIC-R8
соответственно микросхема ставиться на линии и запаивается в печи
батарейка ставится руками и запаивается паяльником
все тщательно отмывается после каждой операции (батарейка ,естественно руками и спритом, чтобы не замыкало ничего)
на всех этапах 100% ОТК без замечаний по качеству как пайки так и отмывки
Проблема в том, что по прошествии некоторого времени (пока что точно не понятно, более недели, но менее месяца) на *+* выводах батарейки, отверстиях и выводе микросхемы образуется очень сильный окисел (только на одном выводе из восьми), местами загрязнения похожие на ржавчину (по всей видимости от материала ножек держателя батарейки, хотя ножки покрыты и облужены заводским методом).
На других платах эти самые батарейки никаких подобных эффектов не дают, предполагаю что косяк разработчика, подскажите в чем может быть причина.
З.Ы. типы отмывки меняли, микросхемы и батарейки до пайки смотрели, выборка плат с подобным дефектом порядка 100% (разница только степень окисления и наличие именно коричневого загрязнения, похожего на ржавчину).
Фото чуть позже попробую сделать.

Флюс меняйте. Скорее всего, не удается отмыть как следует. Наличие напряжения усугубляет ситуацию.

Очень похоже на флюс. Есть специальные тесты на отмывку от флюса.
Я бы начал с простого (т.е. флюса), потом бы копал бы дальше..

флюс разный используется (поверхностный монтаж флюс из пасты ,выводной флюс жидкий обычный, оба не требующие отмывки без галогенов и т.п.), качество отмывки контролируется визуально на каждом этапе (после поверхностного монтажа, когда батарейка еще не стоит, после установки батарейки, когда домываем вручную, перед покрытием непосредственно). Наличие окисла или загрязнения детектируется только перед покрытием. Непосредственно после пайки остатков флюса не видно от слова *совсем*. К тому же эта же батарейка ставиться еще на 2 вида серийных плат, там все замечательно. Проблема вылезла после переразводки текущей платы. На предидущей версии платы было принципиально все то же самое, но проблем за 13 лет выпуска в этой зоне не было и с качеством отмывки и окислом так же не было. Выборка более чем из 1000 изделий.

против электрохимии не попрешь: есть электролит, есть ток - будет перенос ионов, разрушение анода, возможно нарастание иголочек на катоде. Возможно, на других платах не было проблем из-за большего зазора между + батарейки и соседними проводниками, способными принять ионный ток (если этот + окружен только КМОП входами - тока практически не будет).

Так с этого и надо было начинать. Надо просто сравнить две платы в месте крепления батарейки, увидеть разницу и её проанализировать.
Можете сюда сравнительные фото плат до пайки выложить
Да, если конечно ничего в схеме не менялось, а то может быть батарейка начинает подтекать?

По заявлению разработчика часть платы, в которой стоит батарейка никак не затрагивалась. Фото верхнего слоя метализации никак не отличаются на этом участке и близлежащих к нему. Батарейка моется руками и локально (тампоном или кисточкой). Больше вероятность на мой взгляд в некачественном покрытии, так как проблемы именно с одной партией плат, но как это может быть связано непонятно. На одной плате есть металлизированное отверстие, которое как раз находится между выводами батарейки и микросхемы, покрыто имерсионным золотом, так золото по внешнему краю разъело до меди примерно на 1/6 ширины металлизации. Можеть быть разрушение позолоты и миграция меди в паянное соединение?
На некоторых платах (порядка 5 плат из выборки в 20 плат с подобным дефектом) окисел (или загрязнение) на выводе микросхемы коричневого цвета (железу там взять теоретически неоткуда), на остальных типичный окисел оловянно-свинцового сплава - матовая рыхлая поверхность, местами вплоть до зеленовато-синеватого оттенка.

Я из своего опыта расскажу историю. Решили отдать часть заказа на сторону, задача - монтаж компонентов на ПП. Исполнители не самые дешевые, но и не самые дорогие. Были у них в цехе - оборудование хорошее, вроде дело своё знают. Но вот беда - партия за партией - плохо отмыты. Сначала даже на крышках микросхем был странный темный налет, который, оказалось, дает их супер крутой импортный флюс. (А тот же ЛТИ-120, на который они снисходительно смотрели, в таком поведении не замечен). Причем что значит плохо отмыты? Визуально - чисто. Моют тоже некоей импортной отмывкой. А по факту у танталов утечки в разы выше, чем на чистых изделиях.

В итоге, чтобы отмыть изделие(а нам надо чтоб ппц чистое было), нам пришлось:
1. Выдержка в спирте - 8ч.
2. Промывка деионизованной водой.
3. Сушка в печке.
4. Сушка в барокамере.
4.1. Сушка в разряженной атмосфере.
4.2. Сушка в атмосфере азота с подогревом.

Вот после этого изделие стало чистым Конечно, не все могут позволить себе отмывать изделия, как мы. Но говорить о чистоте после промывки "руками", вообще говоря, не приходится.

Такой техпроцесс мы не потянем.
По факту выяснили - нарушение техпроцесса, домывали плату Вигоном (он на водной основе), вместо спирта, так как спирт плохо отмывал. Остался вопрос почему именно на этой партии плат вылезло, но по всей видимости либо от расстояния анода до земли зависит (в вигоне не замачивали батарейку, естественно), либо от времени обработки, либо от концентрации раствора.

Если у Вас плохо отмывает спирт, потратьтесь один раз и купите на пробу Cybersolv 141-R от компании Kyzen. Очень шикарный препарат, спирт рядом с ним как бедный родственник.

В этом и есть Ваша проблема.
На производстве качество отмывки оценивается химпрепаратами, ну или побыстрому если надо, то еще применяют УФ-лампу (если спец.присадка во флюсе).
Визуально вы не много сможете оценить.
То, что на флюсе написано, что он не требует отмывки - это условность: для бытового применения не надо мыть, для промышленного, возможно, что и потребуется.
Для военки и медицины, скажем, требуется всегда отмывать с контролем остатков флюсов химпрепаратами.

Отличное средство, проблема в том что на водной основе и эту проблему никак не решает, окисляться будет так же.

rom67, про обязательный химический контроль качества отмывки для военной и медицинской техники не подскажите где прочитать можно? В свое время мне зарубили данную идею с согалсия АРМАКа и военпреда. Сам я так же даже настойчивый рекомендаций в директивной документации не нашел. Или вы руководствуетесь собственным опытом и внутренними распоряжениями?

После отмывки покройте проблемные места лаком. Это, конечно, костыль, но дешево и сердито.

под лаком будет все ужасно выглядеть, окисляется в процессе отмывки. Первую плату и увидели на настройке уже под покрытием.
Как сделать платы годными мне уже понятно, если бы техпроцесс не нарушали - все ок было бы.
Вопрос уже чисто академический - чем мыть батарейки ,чтобы не получать электрохимической корозии.

да, кстати, этот вариант может пройти.
Но опять же надо смотреть на ремонтопригодность, нагрев (отвод тепла, рассеивание с изолированных лаком покрытий) и требования заказчика (допускают применение конформных покрытий или нет).

вот, для наглядности, сопротивление изоляции со временем для отмывки спиртом и спец.отмывками

Странная картинка, вызывающая вопросы:
- при какой влажность измерено?
- почему у изопропанола прямая линия, а у спецотмывки кривая, она что высыхает так долго?
- что за спецотмывка?
- странное время 100ч. А что будет через через 500 часов? а 1000 часов?

на картинке линии по IPC и пропанол перепутаны: по IPC - прямая, спирт - оранжевая.
Давление и температура - комнатная.
Спецотмывка - вигон
Время - горизонт испытаний задан в 100 часов.

У меня есть прямые требования в ТЗ, что печатные узлы требуется отмывать (естественно не спиртом) и контролировать остаток канифольного флюса по классу 3 электронной аппаратуры (IPC J-STD-001; IPC-TM-650, 2.3.27) в количестве не более 40 мкг/см^2. В обычной технике (не военной и не медицинской) мы контролируем по классу 2 (не более 100 мкг/см^2).
Реально же, конечно, никто не проводит контроль каждого изделия: настраивается техпроцесс и только выборочно.
Часто в ТЗ просто написано, что остаток флюса не должен превышать каких-то параметров, а уж как вы будете это обеспечивать - на вашей совести.
По ГОСТам: посмотрите ГОСТ Р МЭК 61192-2-2010 (п.13) и МЭК 61193-1-2015), но все эти ГОСТы на сегодня передранные IPC


Посмотрите в журнале "Компоненты и технологии" №8 2004г. (стр.190-193) есть статья по поводу отмывки и печатных узлов (вообще это был цикл статей №6-7-8).

Спасибо, направление в котором копать понял.

А у Вас, случаем, не бессвинец ?

Вообще работаем и по бессвинцовой технологии, но в этом случае обычный пос61 с серебром, ответственное изделие, так что без экзотики и тем печальнее получать проблемы.

Когда несколько лет назад столкнулся с периодическими замыканиями в бессвинце, то думал, что эт только мне так "везёт".
Потом уже инфа начала про олово появляться - мерзопакастный металл в чистом виде.
Даж на "яплакал" статейка появилась :-)
нитевидные кристаллы олова

Конечно, мой коммент запоздалый, но у вас явно проблема со сменой химии при изготовлении плат была.

УЗ ванна не помогает, или кварцы на плате нежные?

УЗ ванну можно попробовать, но спиртовой раствор нужно использовать, чтобы окисления не происходило.
Фпктически проще всего ставить батарейку после отмывки и домывать локально вручную спиртом, что и делаем.

не факт, хорошо подобранный режим мойки выдирает грязь напр. из под BGA и даже визуально чистое после мойки показывает утечки в 2-3 раза ниже, хотя вероятнее всего накосячил производитель ПП, напр. недомыт активатор поверхности для металлизации и закатан паяльной маской, поинтересуйтесь у него, возможно это серебро (азотнокислое или подобное соединение) - соответственно с никелем покрытия батареи дружить не будет.
бывает брак и на других этапах, да и технологии у всех разные