合明科技浅谈:pcba清洗后白色残留物风险因子形成机理
关键词导读:线路板清洗、水基清洗、热氧化、松香、pcb组件板
在电子制程工艺中,经常会发生pcba(电路板或线路板)清洗后发白,白色印迹散布在焊点周围异常突出,严重影响外观验收并带来质量隐患。
白色残留物风险因子:当考虑白色残留物是否会产生可靠性风险时,关键是要考虑残留物是否吸湿、离子化的,在湿气和偏压的存在下,是否会有潜在的腐蚀。白色残留物趋向于吸湿和导电,这会在敏感电路上,潜在的造成电流泄漏和杂散电压失效。助焊剂活性物质,如果它们在白色残留物中没有失去活性并一直存在白色残留物中,如果有湿气存在的话,它们就会分离,导致电化学迁移。
导致白色残留物形成的机理有以下几种因素:
1、热氧化:松香在温度超过200℃时,可能经历热氧化。松香的热氧化减少松香酸的不饱和双键。不饱和双键的减少会导致乙二醇、酮和不同分子量的酯的形成。这些残留物会在表面逐渐消失,并氧化进入粘牢的白色残留物里面。
胶的残留物分布在助焊剂的周围,也散布到焊料凸点上。在这两个位置上的助焊剂膜都较薄,并且更易于氧化和变焦。
氧化现象在单板吸收最多热量的部分是很普遍的。有接地面的多层板在离电路组件的地方吸热,因此需要更高的再流温度曲线。相似的结果发生在焊接面阵列元器件及晶片电容s。由于热点烧焦了助焊剂残留物,这些小型元器件底下的残留物趋向于以不规则形状的形式进行氧化。
2、聚合作用:温度超过200℃时,会导致松香和树脂结构的聚合。聚合作用的发生是加热的结果,金属盐扮演催化剂的角色,提高化学反应的速率,形成三维网络的聚合物链。链增长的化合物连接双键,加入到树脂化合物中,形成一条重复的链。
3、使用低残留免清洗助焊剂的阻焊膜吸收:当使用干膜阻焊膜及低残留助焊剂时,湿气的吸收是很有影响的。波峰焊助焊剂和热量会分解,并使干膜掩膜膨胀。这可能是由于单板制造时粘性固化和最终固化引起的。
当单板经过预热区和焊料波峰时,干膜上的气孔张开并扩展。低残留助焊剂中的挥发性溶剂被吸收进阻焊膜里。单板表面过波峰焊后,掩膜形成了一种白色残留物。白色混浊斑点通过将热风返修工具的温度设定在400℃(752f)去除。温度会使低残留助焊剂活化并去除白色膜。
以上一文,仅供参考!
电路板清洗还是免洗是许多制造厂商面临的一个选项和纠结问题!
电路板经过dip波峰焊助焊剂进行焊接,制成后有助焊剂的残余物,smt锡膏焊接制成后有锡膏助焊机的残余物,是否需要清洗去除是我们业内人士在对产品进行定位的时候需要做出的一个选择和决定,同时在dip、smt后还有一些修补和后焊件的焊接所使用的锡线同样也残留助焊剂,是否能达到产品的技术要求,能够保留或者需要清除。
首先我们来认识一下助焊剂,无论是液态的波峰焊助焊剂,还是作为膏体状的smt锡膏助焊剂。助焊剂的组成都是由松香树脂、活性剂(所谓活性剂是有机酸或有机酸的盐类)加上等等添加剂和助剂而组成助焊剂。这个构成,我们不难看出,助焊剂本身是具有腐蚀性的,从助焊剂的功用来说:
a、需要去除焊接面的氧化层,清洁焊接表面;
b、预活化金属表面;
c、降低熔融焊料的表面张力,形成饱满的金属焊点;
d、保持残留物要有一定的稳定性和可靠状态形成保护层,以免有机酸和有机酸的盐类在焊后表现出过大的腐蚀性和破坏性。
通俗的说,我们需要助焊剂的腐蚀性,因为金属表面都有可能或多或少的金属氧化膜和氧化层,需要助焊剂的腐蚀性功能清除氧化层,才能提高焊接面的可焊性。既希望助焊剂在焊前体现出有机酸和有机酸盐类的腐蚀性,也就是助焊剂的活性,又希望在焊后能够不表现它的破坏性和有害的一面,这是一种非常理想的状态。各材料厂商和制造商都会为这种理想状态而努力,但现实的产品中,或多或少都可能出现焊后残留物的腐蚀可能,只是依据产品定位的标准,满足标准的测试和界定需要,而定为免洗或清洗工艺。
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