印刷电路板(PCB)上的残留物污染物分类剖析

 电子工业生长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、高度集成化的偏向生长
。随着相邻导体之间的间距变小，印刷电路板(PCB)上的残留物和其他污染物问题对PCB可靠性的影响越来越突出
。只管古板的外貌贴装手艺(SMT)很好地使用了低残留免洗濯的焊接工艺，在高可靠性产品中，产品结构致密化和零部件组装小型化，选择不当的洗濯可能导致的产品故障增多，越来越难以抵达合适的洗濯品级
。

电化学迁徙

电化学迁徙，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徙
。关于PCB产品来说，随着情形湿度的转变，助焊剂残渣中的一些离子污染物如活性剂、盐分等会酿成电解质，导致焊点的特征爆发转变
。这些PCB在事情时，在应力电压的情形下，焊点之间可能会爆发短路，造成间歇性故障，降低PCB的可靠性
。

这个历程由三个办法组成：导路形成、初始化和树枝状晶体天生
。导路的形成始于金属离子在电解液中的消融，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连系形成
。当金属消融在弱酸中时，会爆发金属离子
。因此，必需要求包括离子残留、电压误差和湿度在内的因向来实现电化学有用性的机制
。别的，电化学效率还受温度、湿度、报价、导体质料、导体间距、污染物类型和数目的影响
。

爬行侵蚀

爬行侵蚀是指PCB外貌爆发铜或银的硫化物结晶的征象
。与电化学迁徙差别，只要情形中保存污染源和水分即可导致爬行侵蚀，无需电压差
。当空气中的硫与PCB上的铜或银结适时，会天生硫化铜或硫化银
。这些化合物如硫化铜和硫化银会向任何偏向生长，使细引线开路或间距引线之间泛起短路，最终导致PCB质量变差
。随着PCB尺寸变得更小和组件小型化，这种侵蚀的危害肯定会提高
。

爬行侵蚀主要爆发在工控电子和航空航天领域，由于其情形空气中保存较多的污染气体
。另一个缘故原由在于以前的 PCB 外貌接纳了喷锡工艺（HASL），其外部铜箔由锡铅；
。然而，随着无铅工艺的生长，含铜或银的质料被用于PCB制造、焊接和电镀
。一旦在焊接历程中润湿达不到品级，就会有一些铜或银袒露在空气中，当情形因湿润的影响而变坏时，爬行侵蚀的危害就会大大增添
。

锡须

锡须是专业人士主要体贴的问题
。通过大宗基于锡须爆发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
。

在这种情形下，随着锡层电压应力的快速增添，锡离子沿晶界扩散，形成锡晶须，增添短路危害
。以是在回流焊历程中，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，导致大宗锡晶须的爆发
。别的，锡须容易受到离子污染水平的影响
。

污染物分类

PCB焊接后的残留物凭证化学性子，主要分为以下三类：

极性污染物，主要为卤素活化剂、手汗中的盐分、酸等
。

非极性污染物，主要为松香、树脂、油脂等

物理颗粒污染物，主要是灰尘、反应性产品（不溶物）、焊锡小球等
。