汽车电子组装电路板（PCBA）污染物的危害（合明科技 原创文章）

汽车电子组装电路板（PCBA）污染物的危害分析

 作者：合明科技技术开发部团队

合明科技专注精密电子清洗技术20多年，是SMT贴装/DIP封装，功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端，包括有水基和半水基清洗剂，碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下，合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。

前言： 

因为元器件的微型化、间距密集和导线间的电磁场力的存在，汽车电子组装电路板（PCBA）的可靠性越来越受到关注。因汽车电子组装电路板（PCBA）产生的污染物对电子设备危害的潜在风险也同时得到了足够的关注和需要避免。 

一、汽车电子PCBA污染物的危害：

在汽车电子组装电路板（PCBA）过程主要是极性（离子）污染物的危害。极性污染物易吸收同样是极性分子的水份形成酸性的局部环境，从而会电离出电荷的正、负离子，导致元器件腐蚀，表面绝缘电阻下降。在电位差的作用下，污染物中的带电的金属离子会发生电化学迁移、电迁移等。

二、电化学迁移失效机理有三要素：

1. 离子残留

2. 电位差

3. 潮气，是带电离子在电磁场影响下通过助焊剂残留、桥接导体等发现的迁移。电化学迁移会引起枝状晶体生长，枝状晶体生长时表面绝缘电阻降低，当枝晶生长严重时将出现漏电流或电气短路。

三、 电迁移发生的三要素

1. 高强电流

2. 移动的金属原子

3. 高温，在电场影响下电子迁移造成金属离子在金属导体中移动的现象。电子的运动从阴极流向阳极，当电子的动量被转移到附近活跃的离子时，中断或间隙就在导体中形成，阻止了电流流过甚至形成开路失效。当在有限空间互联数量增加时，极性污染物能使导体桥接，导体桥接有利于离子的持续运动，通电或加温都导致电迁移加速。电子元器件的微型化，将导致电迁移的风险增加。

非极性（非离子）污染物分子没有偏心电子分布，在潮湿的环境不会电离出带电离子，因此不会出现化学腐蚀或电气故障。但会导致可焊性下降，影响焊接点外观及可检测性。焊接时部分树脂会在焊接温度下发生高温分解、氧化作用或不可预的聚合反应，形成改性的非离子污染物残留，这些残留即使在清洗后也不易脱离，留下白色或棕褐色残留物。白色残留物有趋向于吸湿性和导电性，在潮湿的环境下，敏感电路上会潜在的造成电流泄漏和杂散电压失效。如果助焊材料的活性物质还存在于白色残留物中，在湿气环境下会发生电离，导至电化学迁移。

当非极性污染物通过尘埃吸附了极性污染物，具有了极性污染物的特性也将导致电化学迁移或电气故障，如粘接剂残留、手指印油和油脂。同时油和油脂会导致可焊性下降。

微粒状污染物主要是导致焊点牢固性、焊接质量的下降，增加焊接时出现拉尖或桥接等风险，同时微小焊料球锡珠可能会导致导体间电气短路。

四、小结：

因此在电子产品的微型化、功能化、智能化的时代，深入了解汽车电子组装电路板（PCBA）过程污染物的来源、种类及危害为最终污染物的减少、去除寻找合适的清洗方法，提高电子产品的可靠性、稳定性和产品的使用寿命具有积极的意义。

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针对电子制程精密焊后清洗的不同要求，合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验，对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况，自主开发了较为完整的水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端，包括有水基和半水基清洗剂，碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下，合明科技的兼容性较佳，兼容的材料更为广泛；在同等的兼容性下，合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多（测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，离子残留低、干净度更好。

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