殘留物會(huì)影響 PCBA 的可靠性嗎？

        電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)PCBA的組裝工藝要求越來越高，電子產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量主要取決于PCBA的質(zhì)量水平。在工藝實(shí)踐和PCBA的失效分析中，我們發(fā)現(xiàn)PCBA上的殘留物對(duì)PCBA的可靠性影響很大，是會(huì)影響到PCBA的可靠性的。
 
        PCBA上的殘留物主要來自SMT貼片組裝過程，尤其是焊接過程，如使用的助焊劑殘留物、助焊劑與焊料反應(yīng)的副產(chǎn)品、粘合劑、潤滑劑和其他殘留物。其他一些殘留物的危害相對(duì)較小，例如組件和 PCB 本身的生產(chǎn)和運(yùn)輸引起的污染物和汗水。
 
        這些殘留物通常可分為三類。一類是非極性殘留物，主要包括松香、樹脂、膠水、潤滑劑等。這些殘留物只能用非極性溶劑去除進(jìn)行清潔。第二類是極性殘基，又稱離子殘基，主要包括助焊劑中的活性物質(zhì)，如鹵素離子，以及各種反應(yīng)產(chǎn)生的鹽類。這些殘基需要很好地去除，并且必須使用極性殘基。溶劑，如水、甲醇等。還有一種殘基是弱極性殘基，主要包括來自助焊劑的有機(jī)酸和堿。為了去除這些物質(zhì)以獲得良好的效果，必須使用復(fù)合溶劑。下面具體介紹殘留物的基本類別。
 
1. 松香助焊劑的殘留物
 
        含松香或改性樹脂的助焊劑主要由非極性松香樹脂、少量鹵化物、有機(jī)酸和有機(jī)溶劑載體組成。在此過程中，有機(jī)溶劑會(huì)因高溫而揮發(fā)并去除。在焊接中，復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程會(huì)改變殘留物的結(jié)構(gòu)。該產(chǎn)物可以是未反應(yīng)的松香、聚合松香、分解的活化劑，以及鹵化物等活化劑，以及與錫鉛反應(yīng)產(chǎn)生的金屬鹽。未更改的松香和活性劑更容易去除，但有潛在危險(xiǎn)的反應(yīng)物更難去除，所以松香助焊劑的殘留物會(huì)影響PCBA的可靠性。
 
2. 有機(jī)酸助焊劑殘留物
 
        有機(jī)酸助焊劑一般是指助焊劑的固體部分主要是有機(jī)酸的助焊劑。這類助焊劑的殘基主要是未反應(yīng)的有機(jī)酸，如草酸、琥珀酸等及其金屬鹽類。市場(chǎng)上絕大多數(shù)所謂的無色免清洗助焊劑都屬于這種類型的助焊劑。它主要由多元有機(jī)酸組成，包括常溫下的無鹵離子，有時(shí)也由極少量的極性樹脂組成。
 
        在這些殘留物中，最難去除的是有機(jī)酸和焊料形成的鹽類。它們具有很強(qiáng)的吸附性能，但溶解性很差。當(dāng) PCBA 組裝過程使用水溶性助焊劑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的這些殘留物和鹵化物鹽。然而，由于及時(shí)進(jìn)行水性清潔，可以大大減少此類殘留物，所以有機(jī)酸助焊劑殘留物會(huì)影響PCBA的可靠性。
 
3. 白色殘留物
 
        白色殘留物是 PCBA 上常見的污染物，一般是在 PCBA 清洗或組裝一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)的。PCBA 制造的許多過程都會(huì)產(chǎn)生白色殘留物。
 
        PCBA 的白色污染物通常是助焊劑的副產(chǎn)品。如果阻焊劑吸水性太強(qiáng)，會(huì)增加白色殘留物的機(jī)會(huì)。常見的白色殘留物是聚合松香、未反應(yīng)的活化劑以及助焊劑和焊料的反應(yīng)產(chǎn)物。這些物質(zhì)吸收水分后體積膨脹，有些物質(zhì)還與水發(fā)生水合反應(yīng)，白色殘留物會(huì)逐漸變得明顯。這些殘留物吸附在 PCB 上后，很難去除它們。天然松香在焊接過程中容易發(fā)生大量的聚合反應(yīng)。如果反應(yīng)過程長時(shí)間高溫，問題就更嚴(yán)重了，所以白色殘留物會(huì)影響PCBA的可靠性。
 
4. 膠粘劑和油污
 
        在PCBA的組裝過程中，經(jīng)常會(huì)用到一些黃膠和紅膠。這些膠水用于固定組件。然而，由于工藝測(cè)試，電氣連接部件經(jīng)常受到污染。焊盤保護(hù)膠帶后撕下的殘留物也會(huì)嚴(yán)重影響電氣連接性能。此外，一些元器件，如小型電位器，往往會(huì)涂上過多的潤滑油，也會(huì)污染PCBA板表面。這種污染的殘留物主要影響電氣連接性能，所以膠粘劑和油污會(huì)影響PCBA的可靠性。