在PCBA线路板加工过程中,锡膏和助焊剂会产生残留物质,焊剂残留物会随着时间逐渐硬化并形成金属卤酸盐等腐蚀物,对电子产品的工作寿命和可靠性产生影响。因此彻底清除印制板的残留焊剂、焊料及其它污染物,对PCBA板进行清洗是非常有必要的。
从5G信号传输角度分析:
5G电子产品的进一步微型化,元器件之间的间距极小,当被污染的5G电子产品组件暴露于潮湿环境或有偏压条件下,污染物很容易会引起漏电流、电解腐蚀和电化学迁移等不良现象。
由于趋肤效应,在高频频段时电流将沿着导体的表面传输,因此材料表面的污染物和产生的不良现象,直接影响到5g信号的稳定传输,导致信号失真,严重的是影响了信号传输的完整性和可靠性。
组件污染物:对独特部件的考虑和限制有了明确了解后,在可制造性设计的下一步则考虑组装(通常是焊接)工艺后,留在电路板上的污染物的影响。为了解污染物的风险,设计人员须考虑助焊剂残留的成分,物理特性,数量,清洗材料对去除焊接残留的能力。焊接材料的相互作用,即助焊剂与相关于组件的热加工工艺及热加工工艺和清洗工艺之间的保留时间对产生的组件清洁度会有所影响。后续的处理步骤也可能影响产品的清洁度。焊膏、助焊膏、波峰焊助焊剂影响焊接工艺后残留去除的程度和难度。助焊剂残留物的不同清洗速率是与助焊剂的组成、再流后时间、再流温度有关。
不管板子在清洗后出现白色残留,或者是免清洗的板子存储后出现白色物质,还是返修时发现的焊点上的白色物质,无非有四种情况:
1. 焊剂中的松香:大多数清洗不干净、存储后、焊点失效后产生的白色物质,都是焊剂中本身固有的松香。松香通常是透明、硬且脆的无固定形状的固态物质,不是结晶体,松香在热力学上不稳定,有结晶的趋向。松香结晶后,无色透明体就变成了白色粉末。如果清洗不干净的话,白色残留就可能是松香在溶剂挥发后形成的结晶粉末。当PCB在高湿条件下存储,当吸收的水分达到一定程度时,松香就会从无色透明的玻璃态向结晶态逐渐转变,在视角上看就是形成白色粉末。究其本质仍是松香,只是形态不同,仍具有良好的绝缘性,不会影响到板子的性能。松香中的松香酸和卤化物(如果使用的话)一起作为活性剂使用。人造树脂通常在低于100℃以下不与金属氧化物反应,但温度高于100℃时反应迅速,它们挥发与分解快,在水中的可溶性低。
白色残留物在PCBA上是常见的污染物,一般多为焊剂的副产物。常见的白色残留物是聚合松香,未反应的活化剂以及焊剂与焊料的反应生成物氯化铅或溴化物等,这些物质在吸潮后,体积膨胀,部分物质还与水发生水合反应,白色残留日趋明显,这些残留物吸附在PCB上除去异常困难,若过热或高温时间长,出问题更严重,从焊接工艺前后的PCB表面的松香及残留物的红外光谱分析结果证实了这一过程。
所有电路板设计都必须考虑这些再流焊因素及参数的重要性。溶剂包含不同类型的分子间相互作用:氢键、离子偶极和偶极间吸引。随着助焊剂残留物改变,清洗速率也有所不同。对于所有清洗活动,清洗剂和清洗系统-包括时间、温度和力度都会影响清洗效果。
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