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线路板清洗后板面发白,是不良现象吗?又该如何处理?

一、线路板清洗后板面发白现象:

在电子组件制程工艺中,会经常出现PCBA线路板过波峰焊接后,在人工使用清洗剂进行刷洗后,线路板板面出现发白现象(如图一)

图一:PCBA焊点四周在清洗后,经放置出现板面发白现象,白色印迹散布在焊点周围异常突出,严重影响外观验收。

二、线路板清洗后板面发白原因分析:

白色残留物在PCBA上是常见的污染物,一般多为助焊剂的副产物。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与焊料的反应生成物氯化铅或溴化物等,这些物质在吸潮后,体积膨胀,部分物质还与水发生水合反应,白色残留日趋明显,这些残留物吸附在PCB上除去异常困难,若过热或高温时间长,出问题更严重,从焊接工艺前后的PCB表面的松香及残留物的红外光谱分析结果证实了这一过程。

不管线路板在清洗后出现白色残留,或者是免清洗的线路板存储后出现白色物质,还是返修时发现的焊点上的白色物质,无非有四种情况:

1. 焊剂中的松香:大多数清洗不干净、存储后、焊点失效后产生的白色物质,都是焊剂中本身固有的松香。松香通常是透明、硬且脆的无固定形状的固态物质,不是结晶体,松香在热力学上不稳定,有结晶的趋向。松香结晶后,无色透明体就变成了白色粉末。如果清洗不干净的话,白色残留就可能是松香在溶剂挥发后形成的结晶粉末。

当PCB在高湿条件下存储,当吸收的水分达到一定程度时,松香就会从无色透明的玻璃态向结晶态逐渐转变,在视角上看就是形成白色粉末。

究其本质仍是松香,只是形态不同,仍具有良好的绝缘性,不会影响到板子的性能。松香中的松香酸和卤化物(如果使用的话)一起作为活性剂使用。人造树脂通常在低于100℃以下不与金属氧化物反应,但温度高于100℃时反应迅速,它们挥发与分解快,在水中的可溶性低。

2. 松香变性物:这是板子在焊接过程中,松香与焊剂发生反应所产生的物质,而且这种物质的溶解性一般很差,不容易被清洗,滞留在板子上,形成白色残留物。但是这些白色物质都是有机成分的,仍能保证板子的可靠性。

3. 有机金属盐:清除焊接表面氧化物的原理是有机酸与金属氧化物反应生成可溶于液态松香的金属盐,冷却后与松香形成固溶体,在清洗中随松香一起除去。

如果焊接表面、零部件氧化程度很高,焊接后生成物的浓度就会很高。当松香的氧化程度太高时,可能会与未溶解的松香氧化物一起留在板子上。这时候板子的可靠性会降低。

4. 金属无机盐:这些可能是焊料中的金属氧化物与助焊剂或焊膏中的含卤活性剂、PCB焊盘中的卤离子、元器件表面镀层中的卤离子残留、FR4材料含卤材料在高温时释放的卤离子反应生成的物质,一般在有机溶剂中的溶解度很小。

在组装过程中,对于电子辅料极有可能使用了含卤素的助焊剂(虽说供应商提供的都是环保助焊剂,但完全不含卤素的助焊剂还是比较少的),焊接后板面残留有卤素类离子(F、Cl、Br、l)。这些离子状卤素残留物,本身不是白的,也不足以导致板面泛白。这类物质遇水或受潮后生成了强酸,这些强酸开始和焊点表面的氧化层起反应,就生成了酸盐,也就是看到的白色物质。

三、线路板清洗后板面发白处理方法:

1、常规解决方法:

①、洗板方式注意:洗板时PCBA要倾斜,不要平放,可以在洗板工位放置纸皮,让洗后的溶液大部分流下去;

②、洗板水反复洗板次数不要太多,视情况而定提高更换频率;

③、再就是从洗板水配方上着手了,可以要求供应商改良配方,提高清洗度和溶解挥发度。

2、如何彻底解决线路板清洗后板面发白难题?

针对PCBA线路板清洗后发白难题,可使用水基清洗剂配套相应的清洗设备来应对,安全环保,满足目前ROHS、REACH、SONY00259、 HF等环保法规的要求,清洗效率高,彻底解决发白难题。


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