PCBA科技 - PCBA上的殘留物是否影響PCBA的可靠性

電子資訊產業的發展趨勢要求電子產品的組裝工藝 PCB組件 越來越高, 而電子整機產品的可靠性和質量主要取決於PCBA的可靠性和質量水准. PCBA工藝實踐與失效分析, 作者發現PCBA上的殘留物對PCBA的可靠性水准有很大影響. 以下是PCBA殘留的類型和來源清單.

PCBA上的殘留物主要來自組裝過程，尤其是焊接過程。 如使用助焊劑殘留物、助焊劑和焊料反應副產物、粘合劑、潤滑油等殘留物。 其他潜在危害源相對較小，如組件和PCB生產和運輸的污染物、汗漬等。這些殘留物通常可分為3類。 一種是非極性殘留物，主要包括松香、樹脂、膠水、潤滑油等。 只有用非極性溶劑清洗才能最好地去除這些殘留物。 第二類是極性殘留物，也稱為離子殘留物，主要包括助焊劑中的活性物質，如鹵素離子、各種反應產生的鹽，這些殘留物需要很好地去除，必須使用極性溶劑，如水、甲醇等。。 還有一類弱極性殘留物，主要包括來自助焊劑的有機酸和堿，要去除這些物質達到良好的效果，必須使用複合溶劑。 殘留物的基本類別如下所述。

1、松香焊劑殘渣

含松香或改性樹脂的助熔劑主要由非極性松香樹脂和少量鹵化物及有機酸組成，有機溶劑載體，有機溶劑在高溫去除過程中會揮發。 鹵化物有機酸（如己二酸）等活性物質主要去除表面的氧化層以改善焊接效果，但在焊接過程中，複雜的化學反應過程會改變殘留物的結構。 產品可能是未反應的松香、聚合松香、分解的活性劑和鹵化物活性劑、與錫和鉛反應產生的金屬鹽、未改變的松香和活性劑更容易去除，但潜在有害的反應物更難去除。

2、有機酸助焊劑殘留物

有機酸助焊劑（OR）一般是指助焊劑的固體部分是基於有機酸的助焊劑，這種助焊劑的殘留物主要是未反應的有機酸，如乙醇酸、琥珀酸及其金屬鹽。 現在市場上大多數所謂無色、無清潔助焊劑都是這一類，它主要由多種有機酸組成，包括室溫無鹵素離子，而焊接的鹵素離子可以在高溫下產生化合物，有時還包括極少量的樹脂極性，這類殘留物， 最難的是用焊料去除有機酸鹽，它們具有很强的吸附性，並且溶解性很差。 當PCBA組裝過程使用水溶性助焊劑時，可以產生更多的殘留物和鹵化物鹽，但通過及時的水基清洗可以大大减少這些殘留物。

3、白渣

白色殘留物是PCBA上的常見污染物，通常在PCBA清潔或組裝一段時間後才會發現。 PCBA製造過程的許多方面都會導致白色殘留物。

PCBA的自著色污染物通常是助焊劑的副產品，但PCBA的質量較差，例如焊接塗料的强烈吸附，會新增白色殘留物的機會。 常見的白色殘留物是聚合松香、未反應的活化劑以及助焊劑和焊料的反應產物，如氯化鉛或溴化鉛。 吸濕後，這些物質的體積膨脹，一些物質也與水發生水合物，白色殘留物變得越來越明顯。 吸附在PCB上的這些殘留物極難去除。 天然松香在焊接過程中容易產生大量的聚合反應。 如果過熱或高溫時間過長，問題更為嚴重，從焊接過程前後PCB表面松香和殘留物的紅外光譜分析結果證實了這一過程。

4、粘合劑和油污

在PCBA的裝配過程中，經常使用一些黃色膠水和紅色膠水，用於固定部件。 然而，由於工藝測試的原因，電力連接部分經常被粘髒，此外，焊墊保護帶撕下後的殘留物將嚴重影響電力連接效能。 此外，一些元件，如小電位器，往往塗有過多潤滑油，會污染PCBA板，這種污染的殘留物，往往是絕緣，主要影響電力連接效能，一般不會引起腐蝕、洩漏等故障問題。