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。
松香变性物:这是板子在焊接过程中,松香与焊剂发生反应所产生的物质,而且这种物质的溶解性一般很差,不容易被清洗,滞留在板子上,形成白色残留物。但是这些白色物质都是有机成分的,仍能保证板子的可靠性。
PCBA上的污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了PCBA功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。
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。
在电子制程工艺中,经常会发生PCBA(电路板或线路板)清洗后发白,白色印迹散布在焊点周围异常突出,严重影响外观验收并带来质量隐患。
白色残留物风险因子:当考虑白色残留物是否会产生可靠性风险时,关键是要考虑残留物是否吸湿、离子化的,在湿气和偏压的存在下,是否会有潜在的腐蚀。白色残留物趋向于吸湿和导电,这会在敏感电路上,潜在的造成电流泄漏和杂散电压失效。助焊剂活性物质,如果它们在白色残留物中没有失去活性并一直存在白色残留物中,如果有湿气存在的话,它们就会分离,导致电化学迁移。
为确保PCB组件的可靠性,要求了解制造电子元器件和组件的原材料性能及特点。选择助焊剂、膏、粘合剂、基板、清洗材料、敷形涂覆材料和其它普通互连材料时,鉴别清洗工艺对外观质量甚至整个元器件结构潜在的负面影响是成功的工程设计的基本原则。在不同的情况下物料的实际性能可以与理论或预期的性能不同。不同批次的物料性能有差异并可能影响物料的兼容性。应当测试影响物料实际性能的因素如清洗剂、清洗时间、清洗温度、清洗数量、冲击能量来了解物料之间的相互作用。
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