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PCBA的污染物极其危害与助焊剂残留物清除与否解析

发布日期:2023-05-04 发布者:合明科技 浏览次数:6034

1、 PCBA的污染

污染物的定义为任何使PCBA的化学、物理或电气性能降低到不合格水平的表面沉积物、杂质、夹渣以及被吸附物。主要有以下几个方面:

(1)构成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都会带来PCBA板面污染;

(2)PCBA在生产制造过程中,需使用锡膏、焊料、焊锡丝等来进行焊接,其中的助焊剂在焊接过程中会产生残留物于PCBA板面形成污染,是主要的污染物;

(3)手工焊接过程中会产生的手印记,波峰焊焊接过程会产生一些波峰焊爪脚印记和焊接托盘(治具)印记,其PCBA表面也可能存在不同程度的其它类型的污染物,如堵孔胶,高温胶带的残留胶,手迹和飞尘等;

(4)工作场地的尘埃,水及溶剂的蒸气、烟雾、微小颗粒有机物,以及静电引起的带电粒子附着于PCBA的污染。

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以上说明污染物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。

在焊接过程中,由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜,这将阻碍焊锡的浸润,影响焊接点合金的形成,容易出现虚焊、假焊现象。助焊剂具有脱氧的功能,它可以去掉焊盘和元器件的氧化膜,保证焊接过程顺利进行。所以,在焊接过程中需要助焊剂,助焊剂在焊接过程中对于良好焊点的形成,足够的镀通孔填充率起着至关重要的作用。

焊接中助焊剂的作用是清除PCB板焊接表面上的氧化物使金属表面达到必要的清洁度,破坏融锡表面张力,防止焊接时焊料和焊接表面再度氧化、增加其扩散力,有助于热量传递到焊接区。助焊剂的主要成份是有机酸、树脂以及其他成分。高温和复杂的化学反应过程改变了助焊剂残留物的结构。残留物往往是多聚物、卤化物、同锡铅反应产生的金属盐,它们有较强的吸附性能,而溶解性极差,更难清洗。

2、 PCBA的污染的危害

污染可能直接或间接引起PCBA潜在的风险,诸如残留物中的有机酸可能对PCBA造成腐蚀;残留物中的电离子在通电过程中,因为两焊盘之间电势差的存在会造成电子的移动,就有可能形成短路,使产品失效;残留物会影响涂覆效果,会造成不能涂敷或涂覆不良的问题;也可能暂时发现不了,经过时间和环境温度的变化,出现涂层龟裂、翘皮,从而引起可靠性问题。

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3、PCBA使用助焊剂的后果

我们需要助焊剂,但使用它也有弊端。正如我们刚才讨论的,我们需要助焊剂来实现良好的焊点。然而,一旦我们完成焊接,如何处理这些助焊剂残留物?我们是把它们留在PCB上还是去除他们?答案是:视情况而定。必须根据这些残留物的危害程度来决定是把它们留在电路板上,还是去除它们。

需要清洗的助焊剂残留物或污染物的类型主要取决于所使用助焊剂的类型。卤化物、氧化物和其他各种污染物也会在储存和搬运过程中被引入。使用侵蚀性助焊剂会使焊接更容易,即使元件和电路板被轻微氧化和污染。

清洗工艺的选择需要根据助焊剂类型、污染物类型和组件类型。例如,采用SMT元件和通孔元件的混装组件在回流焊后可能需要一个清洗工艺,在波峰焊后需要另一个清洗工艺;但一个两面全SMT组件在第二面回流后可能只需要一个清洗工艺。

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