残留物会影响 PCBA 的可靠性吗？

        电子行业的发展趋势对PCBA的组装工艺要求越来越高，电子产品的可靠性和质量主要取决于PCBA的质量水平。在工艺实践和PCBA的失效分析中，我们发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性影响很大，是会影响到PCBA的可靠性的。
 
        PCBA上的残留物主要来自SMT贴片组装过程，尤其是焊接过程，如使用的助焊剂残留物、助焊剂与焊料反应的副产品、粘合剂、润滑剂和其他残留物。其他一些残留物的危害相对较小，例如组件和 PCB 本身的生产和运输引起的污染物和汗水。
 
        这些残留物通常可分为三类。一类是非极性残留物，主要包括松香、树脂、胶水、润滑剂等。这些残留物只能用非极性溶剂去除进行清洁。第二类是极性残基，又称离子残基，主要包括助焊剂中的活性物质，如卤素离子，以及各种反应产生的盐类。这些残基需要很好地去除，并且必须使用极性残基。溶剂，如水、甲醇等。还有一种残基是弱极性残基，主要包括来自助焊剂的有机酸和碱。为了去除这些物质以获得良好的效果，必须使用复合溶剂。下面具体介绍残留物的基本类别。
 
1. 松香助焊剂的残留物
 
        含松香或改性树脂的助焊剂主要由非极性松香树脂、少量卤化物、有机酸和有机溶剂载体组成。在此过程中，有机溶剂会因高温而挥发并去除。在焊接中，复杂的化学反应过程会改变残留物的结构。该产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活化剂，以及卤化物等活化剂，以及与锡铅反应产生的金属盐。未更改的松香和活性剂更容易去除，但有潜在危险的反应物更难去除，所以松香助焊剂的残留物会影响PCBA的可靠性。
 
2. 有机酸助焊剂残留物
 
        有机酸助焊剂一般是指助焊剂的固体部分主要是有机酸的助焊剂。这类助焊剂的残基主要是未反应的有机酸，如草酸、琥珀酸等及其金属盐类。市场上绝大多数所谓的无色免清洗助焊剂都属于这种类型的助焊剂。它主要由多元有机酸组成，包括常温下的无卤离子，有时也由极少量的极性树脂组成。
 
        在这些残留物中，最难去除的是有机酸和焊料形成的盐类。它们具有很强的吸附性能，但溶解性很差。当 PCBA 组装过程使用水溶性助焊剂时，会产生大量的这些残留物和卤化物盐。然而，由于及时进行水性清洁，可以大大减少此类残留物，所以有机酸助焊剂残留物会影响PCBA的可靠性。
 
3. 白色残留物
 
        白色残留物是 PCBA 上常见的污染物，一般是在 PCBA 清洗或组装一段时间后发现的。PCBA 制造的许多过程都会产生白色残留物。
 
        PCBA 的白色污染物通常是助焊剂的副产品。如果阻焊剂吸水性太强，会增加白色残留物的机会。常见的白色残留物是聚合松香、未反应的活化剂以及助焊剂和焊料的反应产物。这些物质吸收水分后体积膨胀，有些物质还与水发生水合反应，白色残留物会逐渐变得明显。这些残留物吸附在 PCB 上后，很难去除它们。天然松香在焊接过程中容易发生大量的聚合反应。如果反应过程长时间高温，问题就更严重了，所以白色残留物会影响PCBA的可靠性。
 
4. 胶粘剂和油污
 
        在PCBA的组装过程中，经常会用到一些黄胶和红胶。这些胶水用于固定组件。然而，由于工艺测试，电气连接部件经常受到污染。焊盘保护胶带后撕下的残留物也会严重影响电气连接性能。此外，一些元器件，如小型电位器，往往会涂上过多的润滑油，也会污染PCBA板表面。这种污染的残留物主要影响电气连接性能，所以胶粘剂和油污会影响PCBA的可靠性。