殘留物會影響 PCBA 的可靠性嗎？

        電子行業的發展趨勢對PCBA的組裝工藝要求越來越高，電子產品的可靠性和質量主要取決于PCBA的質量水平。在工藝實踐和PCBA的失效分析中，我們發現PCBA上的殘留物對PCBA的可靠性影響很大，是會影響到PCBA的可靠性的。
 
        PCBA上的殘留物主要來自SMT貼片組裝過程，尤其是焊接過程，如使用的助焊劑殘留物、助焊劑與焊料反應的副產品、粘合劑、潤滑劑和其他殘留物。其他一些殘留物的危害相對較小，例如組件和 PCB 本身的生產和運輸引起的污染物和汗水。
 
        這些殘留物通常可分為三類。一類是非極性殘留物，主要包括松香、樹脂、膠水、潤滑劑等。這些殘留物只能用非極性溶劑去除進行清潔。第二類是極性殘基，又稱離子殘基，主要包括助焊劑中的活性物質，如鹵素離子，以及各種反應產生的鹽類。這些殘基需要很好地去除，并且必須使用極性殘基。溶劑，如水、甲醇等。還有一種殘基是弱極性殘基，主要包括來自助焊劑的有機酸和堿。為了去除這些物質以獲得良好的效果，必須使用復合溶劑。下面具體介紹殘留物的基本類別。
 
1. 松香助焊劑的殘留物
 
        含松香或改性樹脂的助焊劑主要由非極性松香樹脂、少量鹵化物、有機酸和有機溶劑載體組成。在此過程中，有機溶劑會因高溫而揮發并去除。在焊接中，復雜的化學反應過程會改變殘留物的結構。該產物可以是未反應的松香、聚合松香、分解的活化劑，以及鹵化物等活化劑，以及與錫鉛反應產生的金屬鹽。未更改的松香和活性劑更容易去除，但有潛在危險的反應物更難去除，所以松香助焊劑的殘留物會影響PCBA的可靠性。
 
2. 有機酸助焊劑殘留物
 
        有機酸助焊劑一般是指助焊劑的固體部分主要是有機酸的助焊劑。這類助焊劑的殘基主要是未反應的有機酸，如草酸、琥珀酸等及其金屬鹽類。市場上絕大多數所謂的無色免清洗助焊劑都屬于這種類型的助焊劑。它主要由多元有機酸組成，包括常溫下的無鹵離子，有時也由極少量的極性樹脂組成。
 
        在這些殘留物中，最難去除的是有機酸和焊料形成的鹽類。它們具有很強的吸附性能，但溶解性很差。當 PCBA 組裝過程使用水溶性助焊劑時，會產生大量的這些殘留物和鹵化物鹽。然而，由于及時進行水性清潔，可以大大減少此類殘留物，所以有機酸助焊劑殘留物會影響PCBA的可靠性。
 
3. 白色殘留物
 
        白色殘留物是 PCBA 上常見的污染物，一般是在 PCBA 清洗或組裝一段時間后發現的。PCBA 制造的許多過程都會產生白色殘留物。
 
        PCBA 的白色污染物通常是助焊劑的副產品。如果阻焊劑吸水性太強，會增加白色殘留物的機會。常見的白色殘留物是聚合松香、未反應的活化劑以及助焊劑和焊料的反應產物。這些物質吸收水分后體積膨脹，有些物質還與水發生水合反應，白色殘留物會逐漸變得明顯。這些殘留物吸附在 PCB 上后，很難去除它們。天然松香在焊接過程中容易發生大量的聚合反應。如果反應過程長時間高溫，問題就更嚴重了，所以白色殘留物會影響PCBA的可靠性。
 
4. 膠粘劑和油污
 
        在PCBA的組裝過程中，經常會用到一些黃膠和紅膠。這些膠水用于固定組件。然而，由于工藝測試，電氣連接部件經常受到污染。焊盤保護膠帶后撕下的殘留物也會嚴重影響電氣連接性能。此外，一些元器件，如小型電位器，往往會涂上過多的潤滑油，也會污染PCBA板表面。這種污染的殘留物主要影響電氣連接性能，所以膠粘劑和油污會影響PCBA的可靠性。