PCBA的污染物極其危害與助焊劑殘留物清除與否解析
1、 PCBA的污染
污染物的定義為任何使PCBA的化學(xué)、物理或電氣性能降低到不合格水平的表面沉積物、雜質(zhì)、夾渣以及被吸附物。主要有以下幾個(gè)方面:
(1)構(gòu)成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都會(huì)帶來(lái)PCBA板面污染;
(2)PCBA在生產(chǎn)制造過(guò)程中,需使用錫膏、焊料、焊錫絲等來(lái)進(jìn)行焊接,其中的助焊劑在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生殘留物于PCBA板面形成污染,是主要的污染物;
(3)手工焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的手印記,波峰焊焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一些波峰焊爪腳印記和焊接托盤(pán)(治具)印記,其PCBA表面也可能存在不同程度的其它類(lèi)型的污染物,如堵孔膠,高溫膠帶的殘留膠,手跡和飛塵等;
?(4)工作場(chǎng)地的塵埃,水及溶劑的蒸氣、煙霧、微小顆粒有機(jī)物,以及靜電引起的帶電粒子附著于PCBA的污染。
以上說(shuō)明污染物主要來(lái)源于組裝工藝過(guò)程,特別是焊接工藝過(guò)程。
在焊接過(guò)程中,由于金屬在加熱的情況下會(huì)產(chǎn)生一薄層氧化膜,這將阻礙焊錫的浸潤(rùn),影響焊接點(diǎn)合金的形成,容易出現(xiàn)虛焊、假焊現(xiàn)象。助焊劑具有脫氧的功能,它可以去掉焊盤(pán)和元器件的氧化膜,保證焊接過(guò)程順利進(jìn)行。所以,在焊接過(guò)程中需要助焊劑,助焊劑在焊接過(guò)程中對(duì)于良好焊點(diǎn)的形成,足夠的鍍通孔填充率起著至關(guān)重要的作用。
焊接中助焊劑的作用是清除PCB板焊接表面上的氧化物使金屬表面達(dá)到必要的清潔度,破壞融錫表面張力,防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再度氧化、增加其擴(kuò)散力,有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。助焊劑的主要成份是有機(jī)酸、樹(shù)脂以及其他成分。高溫和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程改變了助焊劑殘留物的結(jié)構(gòu)。殘留物往往是多聚物、鹵化物、同錫鉛反應(yīng)產(chǎn)生的金屬鹽,它們有較強(qiáng)的吸附性能,而溶解性極差,更難清洗。
2、 PCBA的污染的危害
污染可能直接或間接引起PCBA潛在的風(fēng)險(xiǎn),諸如殘留物中的有機(jī)酸可能對(duì)PCBA造成腐蝕;殘留物中的電離子在通電過(guò)程中,因?yàn)閮珊副P(pán)之間電勢(shì)差的存在會(huì)造成電子的移動(dòng),就有可能形成短路,使產(chǎn)品失效;殘留物會(huì)影響涂覆效果,會(huì)造成不能涂敷或涂覆不良的問(wèn)題;也可能暫時(shí)發(fā)現(xiàn)不了,經(jīng)過(guò)時(shí)間和環(huán)境溫度的變化,出現(xiàn)涂層龜裂、翹皮,從而引起可靠性問(wèn)題。
3、PCBA使用助焊劑的后果
我們需要助焊劑,但使用它也有弊端。正如我們剛才討論的,我們需要助焊劑來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的焊點(diǎn)。然而,一旦我們完成焊接,如何處理這些助焊劑殘留物?我們是把它們留在PCB上還是去除他們?答案是:視情況而定。必須根據(jù)這些殘留物的危害程度來(lái)決定是把它們留在電路板上,還是去除它們。
需要清洗的助焊劑殘留物或污染物的類(lèi)型主要取決于所使用助焊劑的類(lèi)型。鹵化物、氧化物和其他各種污染物也會(huì)在儲(chǔ)存和搬運(yùn)過(guò)程中被引入。使用侵蝕性助焊劑會(huì)使焊接更容易,即使元件和電路板被輕微氧化和污染。
清洗工藝的選擇需要根據(jù)助焊劑類(lèi)型、污染物類(lèi)型和組件類(lèi)型。例如,采用SMT元件和通孔元件的混裝組件在回流焊后可能需要一個(gè)清洗工藝,在波峰焊后需要另一個(gè)清洗工藝;但一個(gè)兩面全SMT組件在第二面回流后可能只需要一個(gè)清洗工藝。
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