残留物与CBA的可靠性

残留物与PCBA的可靠性目录一：残留物的简介二：残留物的形成与类型三：残留物对PCBA可靠性的影响四：残留物的控制一：残留物的简介

在电子制造组装时PCBA上会出现一些残留物，而在残留物中，无机残留物会减小绝缘电阻，增加焊点或导线间的漏电流，在潮湿空气条件下会使金属表面腐蚀有机残留物（如松香、油脂等）会形成绝缘膜，这会防碍连接器、开关、继电器等的接触表面之间的电接触，这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧，引起接触不良甚至开路失效。因此，为了PCBA的可靠性和质量，必须严格控制残留物的存在，必要时必须彻底清除这些污染物，首先介绍残留物的来源、分析方法，然后详细分析残留物对PCBA可靠性的影响并提出残留物的控制措施与方法。二：残留物的形成及类型

PCBA上残留物主要来源于组装工艺过程，特别是焊接工艺过程，如使用的助焊剂残留物，焊剂与焊料的反应副产物，胶粘剂、润滑油等残留其他一些来源的潜在危害性相对较小，比如元器件及PCB本身生产运输等带来的污染物、汗渍等，这些残留物一般可以分为三大类：一类是非极性残留物，主要包括松香、树脂、胶、润滑油等，这些残留物只能用非极性溶剂进行清洗方可较好地除去第二类是极性残留物，也叫离子性残留物，主要包括焊剂中地活性物质，如卤素离子、各种反应产生地盐类，这些残留物需要较好地除尽，必须使用极性溶剂，如水、甲醇等第三类为弱极性地残留物，主要包括来自焊剂中的有机酸碱，这些物质的去除要获得良好地效果，则必须使用复合溶剂

，下面具体地介绍残留物的基本类别：

1.松松香焊剂剂地残留留物含有松香香或改性性树脂的的焊剂，，主要是是有非极极性的松松香树脂脂及少量量的卤化化物与有有机酸，，有机溶溶剂载体体组成，，有机溶溶剂在工工艺过程程中会因因高温而而挥发除除去卤化物有有机酸等等活性物物质主要要是去除除被焊表表面的氧氧化层，，改进焊焊接效果果，但是是在焊接接中，复复杂的化化学反应应过程改改变了残残留物的的结构，，产物可可以是未未反应的的松香、、聚合松松香、分分解的活活性剂以以及卤化化物等活活性剂同锡铅的的反应产产生金属属盐，（（无铅的的也时有有发生，，但到目目前还不不清楚是是与何种种金属生生成），，未发生生变化的的松香及及活性剂剂比较易易于除去去，但具具有潜在在危害的的反应物物清除比比较困难难2.有有机酸焊焊剂残留留物有机酸焊焊剂一般般是指焊焊剂中的的固体部部分是以以有机酸酸为主的的焊剂，，这类焊焊剂的残残留物主主要是未未反应的的有机酸酸，如乙乙二酸、、丁二酸酸等以及及其金属属盐类现在市场场上绝大大多数所所谓的无无色免清清洗助焊焊剂就是是这一类类，它主主要由多多元有机机酸组成成，也包包括常温温下无卤卤素离子子，而焊焊接高温温时可以以产生卤卤素离子子的化合合物，有有时也包包括极少少量的极极性树脂脂这类残留留物中，，最难除除去的就就是有机机酸与焊焊料形成成的盐类类，它们们有较强强的吸附附性能，，而溶解解性极差差，当PCBA的组装装工艺使使用水溶溶性焊剂剂时，更更大量这这类残留留物及卤卤化物盐盐类会产产生，但但由于及及时的水水性清洗洗，这类类残留物物可以得得到很大大程度的的降低3.白白色色残留留物白色残残留物物在PCBA上上是常常见的的污染染物，，一般般是在在PCBA清洗洗后或或组装装一段段时间间后才才发现现。PCB到PCBA的的制造造过程程的许许多方方面均均可以以引起起白色色残留留物而PCBA的白白色污污染物物，，一般般多为为焊剂剂的副副产物物，但但PCB的的质量量不良良，如如阻焊焊漆的的吸附附性太太强，，会增增加白白色残残留物物产生生的机机会常见的的白色色残留留物是是聚合合松香香，未未反应应的活活化剂剂以及及焊剂剂与焊焊料的的反应应生成成物氯氯化铅铅或溴溴化物物等，，这些些物质质在吸吸潮后后，体体积膨膨胀，，部分分物质质还与与水发发生水水合反反应，，白色色残留留日趋趋明显显，这这些残残留物物吸附附在PCB上除除去异异常困困难天然松松香在在焊接接工艺艺中易易产生生大量量的聚聚合反反应，，若过过热或或高温温时间间长，，出问问题更更严重重，从从焊接接工艺艺前后后的PCB表面面的松松香及及残留留物的的红外外光谱谱分析析结果果证实实这一一过程程4.胶胶粘粘剂及及油污污染PCBA的的组装装工艺艺中，，常会会使用用到一一些黄黄胶与与红胶胶之类类，这这些胶胶用于于固定定元器器件，，但由由于工工艺检检测的的原因因，常常常粘粘污了了电连连接部部位，，此外外焊盘盘保护护胶带带撕离离后的的残留留物会会严重重影响响电连连接性性能另外，，部分分元件件，如如小型型电位位器常常涂有有过多多的润润滑油油，也也会污污染PCBA板板面，，这类类污染染的残残留，，经常常是绝绝缘的的，主主要影影响电电连接接性能能，一一般不不会造造成腐腐蚀，，漏电电等失失效问问题。。三：残残留物物对PCBA可可靠性性的影影响过多的的残留留物除除了影影响PCBA的的外观观外，，更重重要的的是造造成功功能失失效，，因此此，残残留物物对PCBA的的可靠靠性可可能造造成影影响是是足够够严重重的，，另外外，残残留物物的类类型不不同对对PCBA的影影响程程度与与方式式都不不一样样树脂性性残留留物主主要会会引起起接触触电阻阻增大大，甚甚至引引起开开路，，而离离子性性残留留物除除了会会引起起绝缘缘性能能下降降外，，还会会引起起PCBA的腐腐蚀，，引起起开路路或短短路，，使整整个PCBA失失效1.残残留留物造造成对对PCBA的腐腐蚀经电子子探针针分析析，发发现焊焊点表表面除除了碳碳氧及及焊锡锡成份份外，，还有有检测测到超超出正正常情情况含含量的的卤素素（CI）），这这种卤卤素离离子的的作用用，在在空气气与水水分的的帮助助下，，对焊焊点形形成循循环腐腐蚀最终在在焊点点表面面及周周边形形成白白色多多孔的的碳酸酸物（（无铅铅到目目前还还不了了解其其与何何种金金属生生成碳碳酸物物）。。残留留离子子还可可以在在PCB的的阻焊焊漆产产生微微裂纹纹时腐腐蚀PCB上的的导线线2.引引起起PCBA电迁迁移在PCBA组装装成整整机，，使用用一定定时间间后，，特别别是在在南方方的湿湿热环环境下下，如如果在在PCBA表面面有离离子存存在，，极易易发生生电迁迁移现现象，，即在在PCBA工作作时焊焊点（（盘））间有有电场场，有有水分分，离离子就就会形形成定定向迁迁移，，最后后形成成电流流通道道，造造成绝绝缘性性下降降最常见的的例子就就是不少少显示器器或电视视机在开开机时图图象模糊糊或延迟迟，如果果PCBA上使使用了含含银的焊焊料，在在银腐蚀蚀成银离离子后，，电迁移移更易发发生，电电迁移失失效的PCBA在进行行必要的的清洁后后功能常常常恢复复正常3.电电接触不不良在PCBA的组组装工艺艺中，一一些树脂脂比如松松香类残残留物常常常会污污染金手手指或其其它接插插件，在在PCBA工作作发热时时或炎热热气候下下，残留留物会产产生粘性性，易于于吸附灰灰尘或杂杂质，引引起接触触电阻增增大甚至至开始失失效，这这就是不不少通讯讯设备（（如交换换机）和和高电压压房设备备需要定定期清洁洁保养的的缘故。。四.PCBA上残留留物的控控制通过对PCBA的残留留物来源源以及残残留物可可能对PCBA产生的的可靠性性问题的的分析，，总结出出控制PCB残残留物的的提高其其清洁度度的基本本方法。。1.控控制PCB及元元器件清清洁度来料PCB与元元器件应应保证表表面无明明显污染染物，元元器件表表面的污污染物也也会因工工艺原因因带到PCB上上，一般般PCB的离子子污染应应控制在在1.56mgNaCI/cm²以以下，元元器件在在保持可可焊性的的同时，，要保证证同样的的清洁度度要求。。2.防防止PCBA转转移过程程污染组装好的的PCBA随意意堆放，，车间环环境差，，抽风设设备运转转不正常常，人员员赤手空空拳行事事，及易易引起PCBA板面的的污染，，汗渍污污染却不不可避免免，因此此，必须须采取必必要的措措施，保保证作业业条件必必要的清清洁度要要求。3.焊焊料焊剂剂的选择择主要包括括助焊剂剂与线路路板预涂涂层的选选用，理理想的焊焊剂在工工艺中由由于预热热及焊接接热，还还有锡波波的清洗洗，会使使焊剂中中的活性性物质得得到充分分地利用用，将清清洁度保保持到最最佳此外，SMT使使用的锡锡膏也一一样，部部分焊膏膏的残留留物极多多，而且且去除极极难，因因此选用用非常重重要，最最好从通通过检测测的产品品中选择择进行必必要的工工艺实验验，后再再确定。。4.加加强工艺艺控制PCBA的主要要残留物物来自焊焊剂，因因此在保保证焊接接质量的的条件下下，尽可可能提高高焊接时时的预热热及焊接接温度，，以及必必要的焊焊接时间间，便尽尽可能多多的离子子残留会会随高温温分解或或挥发，，从而得得到清洁洁的PCBA。。此外，锡锡波的清清洗就需需要注意意锡波的的流动性性，其他他控制措措施，比比如采用用防潮树树脂保护护PCBA的表表面，间间接地防防止或降降低离子子残留物物的影响响，这也也不失一一个好办办法。5.使使用清洁洁工艺目前，绝绝大部分分的PCBA的的离子污污染在清清洗前难难达到小小于1.56mgNaCI/cm²，要要求高的的PCBA，必必须经过过严格的的清洗工工序，清清洗时既既要针对对松香和和树脂，，又要针针