电子工业发展对电子产品的性能要求越来越高，电子元器件正朝着小型化、低间距化、高度集成化的方向发展。随着相邻导体之间的间距变小，印刷电路板(pcb绝缘胶)上的残留物和其他污染物问题对pcb绝缘胶可靠性的影响越来越突出。尽管传统的表面贴装技术(SM)很好地利用了低残留免清洗的焊接工艺，在高可靠性产品中，产品结构致密化和零部件组装小型化，选择不当的清洗可能导致的产品故障增多，越来越难以达到合适的清洗等级。本文将简要讨论污染物残留对pcb绝缘胶焊点的影响以及清洁方面的一些问题。" /> >> >> 污染物残留对pcb绝缘胶焊点的影响电子工业发展对电子产品的性能要求越来越高，电子元器件正朝着小型化、低间距化、高度集成化的方向发展。随着相邻导体之间的间距变小，印刷电路板(pcb绝缘胶)上的残留物和其他污染物问题对pcb绝缘胶可靠性的影响越来越突出。尽管传统的表面贴装技术(SM)很好地利用了低残留免清洗的焊接工艺，在高可靠性产品中，产品结构致密化和零部件组装小型化，选择不当的清洗可能导致的产品故障增多，越来越难以达到合适的清洗等级。本文将简要讨论污染物残留对pcb绝缘胶焊点的影响以及清洁方面的一些问题。污染物残留对pcb绝缘胶焊点的影响1.电化学迁移电化学迁移，简称ECM，是指离子在电磁场的影响下，借助一些介质如磁通残留物的迁移。对于pcb绝缘胶产品来说，随着环境湿度的变化，助焊剂残渣中的一些离子污染物如活性剂、盐分等会变成电解质，导致焊点的特性发生变化。这些pcb绝缘胶在工作时，在应力电压的情况下，焊点之间可能会发生短路，造成间歇性故障，降低pcb绝缘胶的可靠性。这个过程由三个步骤组成：导路形成、初始化和树枝状晶体生成。导路的形成始于金属离子在电解液中的溶解，电解液是一种弱酸，由助焊剂中的氯和溴残留物与空气中的水结合形成。当金属溶解在弱酸中时，会产生金属离子。因此，必须要求包括离子残留、电压偏差和湿度在内的因素来实现电化学有效性的机制。此外，电化学效率还受温度、湿度、报价、导体材料、导体间距、污染物类型和数量的影响。2.爬行腐蚀爬行腐蚀是指pcb绝缘胶表面产生铜或银的硫化物结晶的现象。与电化学迁移不同，只要环境中存在污染源和水分即可导致爬行腐蚀，无需电压差。当空气中的硫与pcb绝缘胶上的铜或银结合时，会生成硫化铜或硫化银。这些化合物如硫化铜和硫化银会向任何方向生长，使细引线开路或间距引线之间出现短路，最终导致pcb绝缘胶质量变差。随着pcb绝缘胶尺寸变得更小和组件小型化，这种腐蚀的风险肯定会提高。爬行腐蚀主要发生在工控电子和航空航天领域，因为其环境空气中存在较多的污染气体。另一个原因在于以前的pcb绝缘胶表面采用了喷锡工艺（H），其外部铜箔由锡铅保护。然而，随着无铅工艺的发展，含铜或银的材料被用于pcb绝缘胶制造、焊接和电镀。一旦在焊接过程中润湿达不到等级，就会有一些铜或银暴露在空气中，当环境因潮湿的影响而变坏时，爬行腐蚀的风险就会大大增加。3.锡须锡须是专业人士主要关心的问题。通过大量基于锡须产生的化学和物理参数的研究，专家指出，含锡的合金在高温高湿的作用下会与其他金属一起扩散，这将有助于金属间化合物（IMC）的形成。在这种情况下，随着锡层电压应力的快速增加，锡离子沿晶界扩散，形成锡晶须，增加短路风险。所以在回流焊过程中，当锡合金凝固时，锡膏中流出的助焊剂中的一些卤化物和溴化物起到离子污染物的作用，导致大量锡晶须的产生。此外，锡须容易受到离子污染程度的影响。污染物分类pcb绝缘胶焊接后的残留物根据化学性质，主要分为以下三类：1、极性污染物，主要为卤素活化剂、手汗中的盐分、酸等。2、非极性污染物，主要为松香、树脂、油脂等3、物理颗粒污染物，主要是灰尘、反应性产物（不溶物）、焊锡小球等。清洁工艺设备及清洁标准pcb绝缘胶清洗中通常使用三种清洗工艺：溶剂清洗、半水基清洗和水基清洗。溶剂清洗是指使用溶剂型介质清洗pcb绝缘胶的过程。在这个过程中，干燥是在独立的设备中进行的。半水基清洗是使用稀释溶液清洗pcb绝缘胶，用去离子水将pcb绝缘胶漂洗，以去除pcb绝缘胶上的助焊剂和其他污染物。水洗是指pcb绝缘胶只纯水清洗的过程。根据电子产品的性能要求以及残留物的特性，选择合适的清洗工艺，大大提高pcb绝缘胶的可靠性。目前清洗设备主要分为在线式和批量式，清洗方法有超声波、喷雾、浸泡、喷射、鼓泡等。普通清洗方法是通过喷雾或汽相进行，辅以一些机械清洗方法，如搅拌、旋转等。不同的清洁对象有不同的清洁标准。因此，不同的产品具有不同的使用环境、使用寿命和不同的技术参数，因此合适的清洁标准必须与相关行业和产品特性相适应是合理的。根据原IPC标准，一般清洁判定标准为：离子污染物<1.56μgNaCl/cm2，表面绝缘电阻SIR≥1010Ω（新标中，可自定义接受值）。总而言之只要充分了解pcb绝缘胶焊点失效机理，考虑到残留物的不良影响，根据清洗工艺设计选择合适的清洗溶剂和方法，物理化学失效风险就会大大降低，pcb绝缘胶的可靠性将得到提高。最后，需要注意的是：没有最好的助焊剂、最好的清洗方法或确定清洁度的最佳方法。这些变量取决于具体的应用。上海韦本愿与您一起研究，共商更佳的解决方案。

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