PCB 腐蝕污染怎麼分辨：綠色、白色、黑色從哪來，從看顏色、追來源到量清潔度與預防的 5 個階段

PCB（印刷電路板）上出現的綠色、白色、黑色東西，可能是腐蝕產物或殘留物：一份公開的故障分析案例中，綠色是銅的氯化物、白色是錫的氯化物，氯化物可能來自一種高鹵素的助焊劑；公開資料也寫到，電子組件上常見的腐蝕來源是殘留的助焊劑；黑色可能是銀遇到含硫的環境變成硫化銀。要先看顏色與位置，再追來源、看濕度與通電條件，之後用顯微鏡、元素分析與離子清潔度量測確認，改清洗、改材料或改拿取方式。 本文談的是組裝好的電路板（PCBA）上、金手指、按鍵接點與焊點附近的腐蝕污染；鍍金層本身的厚度與品質、三防漆怎麼選、SIR 表面絕緣電阻怎麼量，不在範圍內。分成 5 個階段：

• 階段①｜先看顏色與位置： 綠色、白色、黑色各自常見的成分，出現在哪裡。
• 階段②｜追來源： 殘留助焊劑、手接觸、環境中的硫、鍍層孔隙。
• 階段③｜看濕度與通電條件： 為什麼同一塊板子，有的地方先壞。
• 階段④｜量： 顯微鏡看形貌、元素分析看成分、離子清潔度看總量。
• 階段⑤｜改善與預防： 清洗、助焊劑、拿取與材料。

白色殘留要不要洗、怎麼判斷，嘉鴻已上線的〈助焊劑殘留要洗嗎？白色殘留判斷與洗不洗 3 步決策〉有整理；本文從「客戶寄回來的板子上看到綠色或黑色的東西」開始講。下面每個階段寫：怎麼做、公開資料怎麼說，有對應時再寫嘉鴻能幫的；來源、例外與整理放在文末的「備註」。此為一般情況，仍需視個案而定。

階段①：先看顏色與位置

怎麼做：

• 先拍照記錄：顏色、範圍、在哪幾個位置（金手指、按鍵接點、連接器、某顆零件旁邊），拍照時放比例尺或標出位置（本文的整理）。
• 綠色：可能是銅的氯化物（公開的一個故障案例，用元素分析確認）；先看是不是長在銅露出來的地方，或從零件、焊點旁邊往外長。
• 白色：可能是錫的氯化物，也可能是助焊劑殘留；白色殘留的判斷，見上面那篇已上線文章。
• 黑色：銀的零件（例如電阻的銀電極）在含硫的環境，可能變成硫化銀；只在發熱零件旁邊變黑，也要想到過熱變色（過熱那一句是本文的整理）。
• 再記下條件：板子用在什麼環境、有沒有通電、多久出現、同一批是不是都有（本文的整理）。

公開資料怎麼說： 一家電子組裝工程服務公司的技術短文（沒有標日期）寫到：電子組件上常見的腐蝕來源是殘留的助焊劑；在它分析的一個案例中，現場故障板的零件附近有腐蝕區域，經能量散佈分析，綠色的與銅的氯化物殘留相符，白色的與錫的氯化物殘留相符，並用光學顯微鏡拍下兩種殘留。一篇電子產品合規產業雜誌的產品新聞（實質是一家零件廠的抗硫電阻產品介紹，2024 年 4 月；「黑色」只出現在標題「黑色的銀」）寫到：電阻的接點用銀，內電極的銀在含硫的環境中會反應生成硫化銀，影響導電，有時甚至造成零件失效（備註表 1）。

嘉鴻能幫的：

• 7 吋數位顯微鏡：商品頁寫 1 到 1,200 倍連續變焦（另一型 1 到 1,600 倍）、鏡頭角度可調以避開反光，可拍照錄影留品管紀錄；可用來拍下顏色、範圍與位置。
• 4K 3D 數位顯微鏡：商品頁寫內建測量系統、可多角度旋轉顯示，用在焊點檢查與缺陷辨識。

階段②：追來源：助焊劑、手、環境與鍍層

怎麼做：

• 殘留助焊劑：先查這塊板子用了哪些助焊劑（錫膏、波焊、選擇性焊接、手焊、重工），哪一站之後有沒有清洗；含鹵素多的助焊劑、免洗製程卻沒有烤乾或焊乾的地方，先列為嫌疑（列嫌疑的順序是本文的整理）。
• 手接觸：按鍵、金手指這類常被手碰的位置，要想到手上的汗漬與油脂（本文的整理）；比對同一批板子在組裝、測試、包裝哪一站被徒手拿過。
• 環境中的硫：黑色出現在電阻或銀鍍層上，問清楚使用環境：交通運輸、礦場、煉油、農業、化工、金屬加工這類場所。
• 鍍層孔隙：金手指或接點的金層有孔隙，底下的金屬可能從孔裡腐蝕、把產物帶到表面；金層底下有沒有鎳、金層多厚，要問電路板廠或零件廠（問誰是本文的整理）。

公開資料怎麼說： 前面那篇工程服務公司的短文寫到：有濕氣與偏壓時，助焊劑殘留可能促成枝晶生長（電化學遷移）；殘留的氯化物（鹵素活化劑）在濕氣與偏壓下是腐蝕的關鍵；它那個案例的氯化物，可能來自選擇性焊接用的一種高活性助焊劑（等級標示是 ORH1，這個標示的定義是有機類高活性、鹵素含量超過 2%；不是那支助焊劑的實測值）。前面那篇產品介紹列出含硫化合物的場所：交通運輸、礦場、煉油、農業、化學工業與金屬加工。一個銅業協會的連接器設計指南頁寫到：孔隙主要是鍍金表面的問題；「活性」的孔隙會讓腐蝕產物跑出來、在接點表面擴散；金鍍在鎳上時，孔隙穿過金到鎳，鎳在孔裡氧化，氧化層會自我限制，只要金層夠厚、沒有大量孔隙，就不會有不良反應；在嚴苛環境下，活性孔隙才是要擔心的（備註表 1）。

一個查問題的例子：使用端寄回兩張重工後的照片，板面有黃色與白色殘留物。查法是用實驗複製：舊的助焊劑（生產後存放，原檔寫「也許數週前」）重工會出現黃色，生產後立即重工則沒有；白色則是烙鐵接觸錫絲的煙霧，用沒有酒精或酒精很少的布擦拭擦不掉，用足量酒精就擦掉。原檔認為生產與重工隔了一段時間，有可能讓免洗助焊劑殘留變色，清潔用的酒精不足則造成白色，這兩點原檔用的是「認為」，沒有量化。原檔沒有對策頁。這個例子可以提醒：板上的殘留物，先用實驗重現再判斷來源；重工的時間點與清潔用的酒精量，都可能在板面留下痕跡。

嘉鴻能幫的：

• 助焊劑殘留要不要洗、怎麼判斷，見〈助焊劑殘留要洗嗎？白色殘留判斷與洗不洗 3 步決策〉；PCBA 清洗的標準與稽核文件，見〈電路板洗乾淨，怎麼證明？讓客戶稽核一次過關的四份文件〉。

階段③：看濕度與通電條件

怎麼做：

• 比對故障位置的條件：有沒有通電、兩條導體之間有沒有電壓差、間距多細；同樣有殘留，有電壓、間距細的地方通常先出問題（本文的整理）。
• 問使用環境的濕度：長時間在高濕環境、或有結露的產品，殘留物比較容易變成導電的路徑。
• 間距越來越細的設計，清潔度要求要重新檢討，不能只沿用舊的規格（本文的整理）。

公開資料怎麼說： 一所丹麥大學研究團隊的期刊論文（2017 年）用叉指狀的梳狀測試圖形，比較金、銅、錫三種表面處理在氯化鈉污染下的漏電流：濕度在 65%RH 以下時，各表面處理與各污染程度的基礎漏電流差不多；濕度超過 70% 到 75%RH（接近氯化鈉的潮解濕度）時，有污染的圖形漏電流明顯上升；另在銅梳狀圖形的液滴試驗中，枝晶形成前的初始漏電流隨氯化鈉污染程度升高而增加，電化學遷移與枝晶形成的次數，隨偏壓升高而增加；表面處理對高濕下漏電流的影響不太明顯。一篇美國海軍研究單位與一所大學的研討會論文摘要（2004 年）研究的是熱風噴錫（HASL）鍍層電路板，寫到：氯化物污染程度與電場會影響發生的是哪一種失效機制（電化學遷移或電解腐蝕），並認為當時業界的清潔度規格，對下一代的電子組裝可能不夠（備註表 2）。

嘉鴻能幫的：

• 溫濕度記錄器：商品頁寫溫度 ±0.3 °C（10 到 40 °C）、濕度 ±2.5%RH（30 到 80%RH、25 °C），量程 −25 到 70 °C、0 到 99%RH，可記 8,000 筆×2 通道；可用來留存放與測試環境的溫濕度紀錄，比對故障發生時的條件。

階段④：量：形貌、成分與離子總量

怎麼做：

• 先看形貌：用顯微鏡拍下腐蝕產物的顏色、形狀、有沒有枝晶，記錄位置（本文的整理）。
• 再看成分：用掃描式電子顯微鏡加能量散佈分析（SEM／EDS）看有哪些元素，例如有沒有氯、硫；要分辨是哪一種離子，用離子層析。
• 量離子總量：用溶劑萃取電阻率法（ROSE）量板面可溶的離子殘留，結果寫成每平方公分相當多少微克的氯化鈉；這是製程管制用的數字，要和自己的規格比，不能拿來預測可靠度。
• 同一批的「好板」與「壞板」一起量，才看得出差別（本文的整理）。

公開資料怎麼說： IPC 的試驗方法 IPC-TM-650 2.3.25（D 版，2012 年 11 月）寫到：它用來做印刷電路板與組裝板的整體離子清潔度測試，有手動、動態與靜態三種萃取方式，是製程管制的工具，不能預測可靠度；離子殘留萃取到異丙醇與去離子水的溶液中，量溶液的導電度或電阻率，結果以每平方公分的氯化鈉當量微克數（µg NaCl Eq./cm²）表示；它不訂允收上限，要依使用者自己的性能規格判定；它分辨不出是哪一種離子（要分種類，見 IPC-TM-650 2.3.28 離子層析），不溶於萃取液、被包住或沒接觸到萃取液的殘留量不到，非離子的污染也量不到，不同型式的測試機之間也沒有換算係數。前面那篇工程服務公司的短文寫到：殘留物可以用掃描式電子顯微鏡加能量散佈分析來分析（備註表 2）。

嘉鴻能幫的：

• 離子污染測試儀：商品頁寫用在印刷電路板、電子零組件與組裝後成品的表面離子濃度測試，以 3 比 1 的異丙醇與去離子水萃取液、在 40±1 °C 恆溫下量測，即時顯示電導率與離子濃度曲線，有靜態與動態兩種模式，量測精度 ±3%，測試板尺寸 100 × 100 mm 到 350 × 600 mm；可用來量清洗前後的離子殘留。

階段⑤：改善與預防

怎麼做：

• 清洗：焊接後要清洗的，選清洗方式時以要達到的清潔度為準；清洗前後各量一次離子殘留，確認有洗掉（量前量後是本文的整理）。
• 助焊劑：含鹵素多的助焊劑，若後面沒有清洗，先換掉或加清洗站（本文的整理；來源 1 的案例推測氯化物可能來自選擇性焊接用的一種高鹵素等級助焊劑）。
• 拿取：按鍵、金手指與接點，組裝、測試、包裝都不要徒手碰（本文的整理）。
• 硫環境：產品要用在含硫的場所，電阻改用有抗硫設計的款式，並問零件廠用什麼方法驗證。
• 金手指與接點：要求電路板廠或零件廠提供金層與鎳層的規格；長時間不插接、裸露在嚴苛環境的接點，要另外評估（本文的整理；來源 6 寫到已插接、遮蔽良好的接點可以正常運作，未插接、裸露的孔隙處可能腐蝕）。

公開資料怎麼說： 前面那篇工程服務公司的短文寫到：回焊後經過適當清洗與沖洗的組件，可以有效去除殘留的鹵素助焊劑；焊後的清洗方式，要依需要的清潔度來選（它引用 IPC CH-65A 的指引）；製造流程也必須徹底檢討。前面那篇產品介紹寫到：該廠的抗硫電阻多加一層鎳鉻層，保護銀電極不接觸含硫氣體；該廠說它的抗硫能力依 ASTM B-809 測試。前面那個銅業協會的頁面寫到：插接後、遮蔽良好的連接器可以正常運作，未插接、裸露的孔隙處可能腐蝕（備註表 3）。

嘉鴻能幫的：

• 助焊劑清潔劑：商品頁寫為免洗型與松香型助焊劑清洗設計，用在鋼網日常清潔與 PCB 板後清洗，快乾、不留水痕。
• 助焊劑清潔劑的檢測報告頁：商品頁整理了其中一款清潔劑的兩份第三方檢測報告與安全資料表重點（RoHS、鹵素、全氟化合物），可先確認是否符合貴廠的稽核要求。
• 清洗後量離子殘留，見階段④的 離子污染測試儀。

常見問題

Q1：電路板上的綠色、白色、黑色東西是什麼？

可能是腐蝕產物或殘留物。一份公開的故障分析案例裡，綠色是銅的氯化物、白色是錫的氯化物；白色也可能是助焊劑殘留；黑色可能是電阻的銀電極在含硫環境變成硫化銀，只在發熱零件旁邊變黑時，也要想到過熱變色。

Q2：PCB 腐蝕的常見來源是什麼？

公開資料寫，電子組件上常見的腐蝕來源是殘留的助焊劑，尤其是含鹵素多、免洗製程卻沒有烤乾或焊乾的地方；其他還有按鍵、金手指上的手汗與油脂，交通運輸、礦場、化工這類場所空氣中的硫，以及金層孔隙讓底下的金屬腐蝕。

Q3：濕度對助焊劑殘留有什麼影響？

影響很大。一所丹麥大學 2017 年的期刊論文用梳狀測試圖形量氯化鈉污染下的漏電流：濕度在 65%RH 以下時，各污染程度的漏電流差不多；超過 70% 到 75%RH（接近氯化鈉的潮解濕度）時，有污染的圖形漏電流明顯上升。

Q4：離子清潔度（ROSE）測試能代表可靠度嗎？

不能。溶劑萃取電阻率法（ROSE）量的是板面可溶離子的總量，寫成每平方公分相當多少微克的氯化鈉，是製程管制用的數字，要和自己的規格比；要知道是哪一種離子，用離子層析，看元素用 SEM／EDS，同一批好板與壞板一起量才看得出差別。

備註：來源與例外

以下給需要核對的人看，不看也不影響上面的做法。您的產品規範、客戶的清潔度規格與相關標準，和本文不同時，以它們為準。

各階段的出處

表 1｜顏色、公開資料寫的成分與可能來源

來源：見各列。

表 2｜條件與量法

來源：見各列。

表 3｜改善的做法與出處

來源：見各列。

例外與限制

• 看到什麼、沒看到什麼：本文讀到的是 IPC 公開的試驗方法 IPC-TM-650 2.3.25 全文、1 篇工程服務公司的技術短文、1 篇產業雜誌的產品新聞、1 個銅業協會的頁面，以及 2 篇研究的摘要（期刊論文與研討會論文，沒有讀到全文）。沒有讀到 IPC CH-65A、ASTM B-809、IPC-TM-650 2.3.28 的內容，只提名稱。
• 顏色只是線索：綠色、白色的成分，是來源 1 一個故障案例的分析結果；黑色和硫化銀的對應，只見於來源 5 的標題；同樣的顏色可能有別的成分，要用元素分析確認。
• 汗漬與過熱：「手上的汗漬與油脂」「發熱零件旁變黑可能是過熱」是本文的整理，本文讀到的來源沒有直接談；判斷要靠元素分析與發熱位置比對。
• 有立場的資料：來源 1 是提供分析服務的公司，來源 5 是介紹一家零件廠產品的文章；本文只取它們對現象與做法的描述，不推薦特定廠牌。
• 離子清潔度的數字：IPC-TM-650 2.3.25 不訂上限，不同機型的結果不能直接比；上限要依客戶或自己的規格。
• 本文的整理：階段①的拍照與條件、階段②的嫌疑順序與問誰、階段③的比對條件與重新檢討規格、階段④的好板壞板一起量、階段⑤的量前量後、換助焊劑或加清洗站、徒手不碰與裸露接點另評估，是本文的整理；其餘句子都能在來源找到對應的敘述。
• 範圍：本文只談 PCBA 上、金手指、按鍵接點與焊點附近的腐蝕污染；鍍金層的厚度與品質、三防漆、SIR 表面絕緣電阻的量法，不在範圍內。
• 設備與商品：「嘉鴻能幫的」只寫站上商品頁與已上線文章的原文，規格以商品頁為準；連結文字用的是功能名稱，沒有寫商品頁的型號、系列代號與廠牌。

本文為一般情況的歸納，不是標準條文的轉述，也不是對某一家廠商、設備廠或服務商的背書，更不是對您產品與製程的擔保。請以您的產品規範、客戶的清潔度規格與相關標準，以及您自己的驗證為準；此為一般情況，仍需視個案而定。