锡膏残留物与PCBA可靠性.pptVIP

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. 松香焊剂地残留物 含有松香或改性树脂的焊剂，主要是有非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸，有机溶剂载体组成，有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去 卤化物有机酸等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层，改进焊接效果，但是在焊接中，复杂的化学反应过程改变了残留物的结构，产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂 同锡铅的反应产生金属盐，（无铅的也时有发生，但到目前还不清楚是与何种金属生成），未发生变化的松香及活性剂比较易于除去，但具有潜在危害的反应物清除比较困难 2. 有机酸焊剂残留物 有机酸焊剂一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂，这类焊剂的残留物主要是未反应的有机酸，如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类 现在市场上绝大多数所谓的无色免清洗助焊剂就是这一类，它主要由多元有机酸组成，也包括常温下无卤素离子，而焊接高温时可以产生卤素离子的化合物，有时也包括极少量的极性树脂 这类残留物中，最难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类，它们有较强的吸附性能，而溶解性极差，当PCBA的组装工艺使用水溶性焊剂时，更大量这类残留物及卤化物盐类会产生，但由于及时的水性清洗，这类残留物可以得到很大程度的降低 3. 白色残留物 白色残留物在PCBA上是常见的污染物，一般是在PCBA清洗后或组装一段时间后才发现。PCB到PCBA的制造过程的许多方面均可以引起白色残留物 而PCBA的白色污染物 ，一般多为焊剂的副产物，但PCB的质量不良，如阻焊漆的吸附性太强，会增加白色残留物产生的机会 常见的白色残留物是聚合松香，未反应的活化剂以及焊剂与焊料的反应生成物氯化铅或溴化物等，这些物质在吸潮后，体积膨胀，部分物质还与水发生水合反应，白色残留日趋明显，这些残留物吸附在PCB上除去异常困难 天然松香在焊接工艺中易产生大量的聚合反应，若过热或高温时间长，出问题更严重，从焊接工艺前后的PCB表面的松香及残留物的红外光谱分析结果证实这一过程 4. 胶粘剂及油污染 PCBA的组装工艺中，常会使用到一些黄胶与红胶之类，这些胶用于固定元器件，但由于工艺检测的原因，常常粘污了电连接部位，此外焊盘保护胶带撕离后的残留物会严重影响电连接性能 另外，部分元件，如小型电位器常涂有过多的润滑油，也会污染PCBA板面，这类污染的残留，经常是绝缘的，主要影响电连接性能，一般不会造成腐蚀，漏电等失效问题。 三：残留物对PCBA可靠性的影响 过多的残留物除了影响PCBA的外观外，更重要的是造成功能失效，因此，残留物对PCBA的可靠性可能造成影响是足够严重的，另外，残留物的类型不同对PCBA的影响程度与方式都不一样 树脂性残留物主要会引起接触电阻增大，甚至引起开路，而离子性残留物除了会引起绝缘性能下降外，还会引起PCBA的腐蚀，引起开路或短路，使整个PCBA失效 1. 残留物造成对PCBA的腐蚀 经电子探针分析，发现焊点表面除了碳氧及焊锡成份外，还有检测到超出正常情况含量的卤素（CI），这种卤素离子的作用，在空气与水分的帮助下，对焊点形成循环腐蚀 最终在焊点表面及周边形成白色多孔的碳酸物（无铅到目前还不