Leiterplattentechnisch - Welche Gefahren birgt PCBA bei der Verarbeitung von Verunreinigungen?

PCBA-Verunreinigungen sind Oberflächenablagerungen, Verunreinigungen, Schlackeneinschlüsse und adsorbierte Substanzen, die die chemischen, physikalischen oder elektrischen Eigenschaften von PCBA auf ein unqualifiziertes Niveau reduzieren.

Ionische oder nichtionische Verschmutzung, die bei der PCBA-Verarbeitung erzeugt wird, wenn sie feuchter Umgebung oder elektrischen Feldbedingungen ausgesetzt wird, verursacht chemische Korrosion oder elektrochemische Korrosion, was zu Leckstrom oder Ionenmigration führt, was die Leistung und Lebensdauer des Produkts beeinflusst.

Entsprechend verwandter Statistiken werden fast 50% der Ausfälle von PCBA-Fertigprodukten durch die Umwelt verursacht, und fast 60% der Ausfälle treten im Lager auf. Obwohl das dreifache Beschichtungsverfahren eine gewisse Barriere und Schutz vor Umwelteinflüssen spielen kann, kann die Beschichtung, wenn die Schadstoffe nicht gereinigt werden, ihre schützende Bedeutung verlieren. Was sind die häufigsten Schadstoffe, die wichtige Gefahren für die PCBA-Qualität haben?

PCBA-Schadstoffkategorie

PCBA-Schadstoffe umfassen verschiedene Oberflächenrückstände, Schadstoffe und Substanzen, die von der Oberfläche adsorbiert oder absorbiert werden, die die Produktleistung beeinträchtigen können.

Verschiedene Schadstoffe können in zwei Reihen unterteilt werden: anorganisch und organisch entsprechend ihrer Zusammensetzung.

Anorganische Verunreinigungen verringern den Isolationswiderstand, erhöhen den Leckstrom und korrodieren Metalloberflächen in feuchter Umgebung.

Anorganische Schadstoffe sind im Allgemeinen polare Schadstoffe, auch ionische Schadstoffe genannt, hauptsächlich von PCB (wie Ätzen, Galvanisieren, galvanische Beschichtung und Lötmaskenprozesse), Komponentenverpackungsmaterialien, Flussmittel, Geräteöl, Personal Fingerabdrücke und Umweltstaub usw., manifestiert sich in verschiedenen anorganischen Säuren, anorganischen Salzen und organischen Säuren usw., die durch polare Lösungsmittel (wie Wasser oder Alkohole) entfernt werden müssen. Ionische Schadstoffmoleküle haben eine exzentrische elektronische Verteilung, die leicht Feuchtigkeit aufzunehmen ist. Unter der Einwirkung von Kohlendioxid in der Luft werden positive und negative Ionen erzeugt, die Korrosion des Produkts und eine Abnahme des Oberflächenisolationswiderstands verursachen. Elektromigration findet unter Anwesenheit eines elektrischen Feldes statt, was zu Verzweigungen führt. Wie Kristalle, was zu Leckage und Kurzschluss führt. Die geringe Oberflächenenergie von polaren Verunreinigungen kann auch dazu führen, dass sie in die Lötmaske eindringen und Dendriten unter der Oberfläche der Platine wachsen. Natürlich können polare Schadstoffe auch nichtionisch sein. Wenn Vorspannung, hohe Temperatur oder andere Spannungen existieren, reihen sich verschiedene negativ geladene Moleküle an, um von selbst einen elektrischen Strom zu bilden.

Organische Schadstoffe bilden einen isolierenden Film, beeinflussen den elektrischen Kontakt und verursachen sogar einen Ausfall des offenen Stromkreises.

Organische Schadstoffe sind im Allgemeinen unpolar oder schwach polar, meist nichtionisch und müssen durch unpolare Lösungsmittel oder zusammengesetzte Lösungsmittel entfernt werden. Zu den unpolaren Arten gehören hauptsächlich Kolophonium, Kunstharz, Flussmittelverdünner, Lotmaskenivellierungsmittel, Reinigungsmittel (wie Alkohol), Antioxidationsöl, Hautöl, Kleber und Fett usw., die durch langkettige Kohlenwasserstoffe repräsentiert werden oder Kohlenstoffatome aus Fettsäuren zusammengesetzt sind; schwach polare Typen umfassen hauptsächlich organische Säuren und Basen im Fluss. Nicht-ionische Schadstoffmoleküle haben keine exzentrische elektronische Verteilung, können nicht in Ionen getrennt werden und verursachen keine chemische Korrosion und elektrischen Ausfall, aber sie reduzieren die Lötbarkeit und beeinflussen das Aussehen und die Detektierbarkeit von Lötstellen. Es ist erwähnenswert, dass unpolare Schadstoffe polare Schadstoffe durch Staub absorbieren können, wodurch sie die Eigenschaften polarer Schadstoffe aufweisen und Stromausfälle verursachen. Darüber hinaus haben solche Substanzen thermische Denaturierung, die relativ schwierig zu reinigen ist, und manchmal tritt weiße Verschmutzung nach der Reinigung auf.

Flux ist die Hauptquelle von Verunreinigungen, hauptsächlich bestehend aus filmbildenden Mitteln (Kolophonium und Kunstharz), Aktivatoren, Lösungsmitteln und Additiven usw., die thermisch modifizierte Produkte nach dem Schweißen produzieren.

Chlorid

Chloridionen kommen hauptsächlich aus dem Heißluftnivellierungsprozess in der PCBA-Verarbeitung, Flussmittel, Schweißflecken und Leitungswasser zur Reinigung. Chloridionen und Feuchtigkeit in der Luft bilden ionische Flüssigkeiten und verursachen Erosion, Leckage und Ionisation von Metallen. Der Chloridionengehalt wird vom PCB-Substrat beeinflusst, da er den zulässigen Chloridionengehalt während des Montageprozesses bestimmt. Keramische Substrate oder Metallsubstrate (wie Aluminium usw.) reagieren empfindlicher auf Chloridionen als organische Substrate (wie Glasepoxidgewebe); Die Nickel-/Goldbeschichtungsoberfläche ist sauberer als die Blei-/Zinnbeschichtoberfläche.

Bromid

Bromidion wird hauptsächlich als Flammschutzmittel zu Lotmaskenfarben, Zeichentinten und einigen Flussmitteln hinzugefügt, die Brom als aktives Material verwenden, und der Effekt ist kleiner als Chlor. Der Bromidionengehalt hängt mit der Porosität des PCB-Substrats oder der Porosität der Lötmaske zusammen, so dass der Zustand des Substrats oder der Lötmaske das Niveau des Bromidionengehalts widerspiegelt. Darüber hinaus hat die Häufigkeit der Hochtemperaturreinigung des PCB-Substrats auch einen Einfluss auf den Bromidionengehalt, insbesondere im Zusammenhang mit der Reinigung des PCB-Substrats mit Heißluftnivellierungsflüssigkeit vor der Montage.

Schwefelion

Ähnlich wie die Auswirkungen von Chlor- und Bromidionen kommt Sulfat aus dem Prozess der PCB-Substratverarbeitung, einschließlich verschiedener Papierbasen, Harzmaterialien, Säuren zum Mikroätzen usw., und Leitungswasser zum Spülen oder Reinigen.

Methansulfonsäure

Die korrosive Wirkung ist um ein Vielfaches die von Chlor, normalerweise aus dem Galvanikprozess während der PCB-Substratverarbeitung, und manchmal wird es auch als Wirkstoffersatz im HASL-Flussverfahren verwendet.