残留物与电子PCBA 的可靠性
来源: | 作者:goodwell | 发布时间 :2022-10-18 | 636 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

     残留物与电子PCBA 的可靠性


电子产品的可靠性和质量主要取决于PCBA的可靠性和质量水平,在工艺实践以及PCBA的失效分析中,“残留物”对PCBA的可靠性水平影响极大,也引起了广大电子工程师或质量控制人员的高度重视,特别是一些号称免洗的产品、其残留物经常被忽视。

为了PCBA的可靠性和质量,必须严格的控制残留物,必要时必须彻底清除这些污染物,哪怕是“免清洗产品”,其残留经常会引起严重的质量事件。

1.残留物的类型及来源
PCBA上残留物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残留物,助焊剂与锡膏的反应副产物,胶粘剂,润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对较小,比如元器件及PCB本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。

这些残留物一般可以分为三大类。第1类是非极性残留物,主要包括松香,树脂,胶,润滑油等。这些残留物只能用非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第2类是极性残留物,也叫离子性残留物,主要包括焊剂中地活性物质,如卤素离子,各种反应产生的盐类,这些残留物需要较好地除尽,必须使用极性溶剂,如水,异丙醇等。第3类残留物为弱极性地残留物,主要包括来自焊剂中的有机酸碱,这些物质的去除要获得良好地效果,则必须使用复合溶剂或半水基型清洗剂。

1.1松香焊剂的残留物 

含有松香或改性树脂的焊剂,主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸,有机溶剂载体组成,有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸(如己二酸)等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层,改进焊接效果,但是在焊接中,复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂,同锡铅的反应产生的金属盐,未发生变化的松香及活性剂比较易于除去,但具有潜在危害的反应物清除比较困难。

1.2有机酸焊剂残留物 

有机酸焊剂(OR)一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂,这类焊剂的残留物,主要是未反应的有机酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类,它主要由多元有机酸组成,也包括常温下无卤素离子, 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物,有时也包括极少量的极性树脂,这类残留物中,最除去的就是有机酸与焊料形成的盐类,它们的有较强的吸附性能,而溶解性极差。当PCBA的组装工艺使用水溶性焊剂时,会产生更大量这类残留物及卤化物盐类,但由于及时的水性清洗,这类残留物可以得到很大程度的降低。