PCB组装过程离子污染源之识别

★ 是什么导致PCB故障？

无论是突变失效还是潜在的现场故障，没有什么比电路板停止工作时的情况更令人沮丧的了。虽然已进行线路设计并经过全面检测，但是一旦投入全面生产，便会出现问题。发生了什么？！

我无法谈及可能渗入PCB组装过程的每个潜在质量控制问题，但是污染仍然是许多PCB可靠性问题的根本问题。PCB污染基本上有两大类，离子污染和非离子污染，但我们将主要关注离子污染源。

★ 什么是PCB的离子污染？

离子污染物是在组装过程中的助焊剂残留。离子化合物通过静电力保持在一起，并且化合物本身的净电荷为零。它们由带正电的阳离子和带负电的阴离子组成。

一个简单的例子是食盐（氯化钠），它由一个缺少一个电子的单一正钠阳离子和一个带有多余电子的带负电荷的氯阴离子（Cl）组成。

当用部件填充电路板时，部件本身还可能携带各种离子/导电污染物到您的组件中，包括切削油/流体，杀菌剂和防腐剂。请注意也会影响组装步骤的常见非离子材料-工艺油，脱模剂等可能对生产线造成不利影响。

污染源可能来源于组装过程中的任何时候，因此让我们从裸板工序开始。您刚刚收到了很多裸板，并将在其中填充产品所需的组件。

★ 裸板制造中常见的离子污染物

→几乎可以在“压合”过程中的任何地方都会产生水气。这有助于电离其他离子材料，这为导电事故（树突生长，ECM等）奠定了基础。通常的做法是“烘烤”电路板以去除多余的水分。

PCB制造污染引起的腐蚀-由Foresite，Inc提供

→蚀刻化学品–这些化学品导电性强，也可能具有腐蚀性。它们必须经过化学中和，然后去除/冲洗，并且众所周知是电流泄漏源。

大量的免洗助焊剂残留物，带有明显的铜腐蚀-由Foresite，Inc.提供。

助焊剂，无论是液体，芯线还是糊状，都可能留下残留物，如果不清除会造成严重的可靠性缺陷。焊接过程中常见的导电助焊剂残留物可能包括各种未反应的活化剂，粘合剂，流变组分和皂化剂。其中包括多种类型的酸（松香，己二酸，琥珀酸等），高碱性成分（氨基化合物），甚至是在“肥皂”中常见的成分，例如磷酸盐和硫酸根离子。无论是通过严格的溶剂清洁（例如蒸汽脱脂）还是普通批次中的水性化学药品或生产车间内的在线清洁剂，都必须从基材上清洁所有这些助焊剂残留。

→层间残留物–可以在钻孔过程中以及通过电镀过程扩散。

由离子污染引起的在焊盘之间生长的树枝状晶体-由Foresite，Inc .提供

除了这些广为人知的残留物之外，还必须清除清洁工艺化学过程本身的残留物。这在水性清洁系统中更为明显。许多使用皂化剂来中和和乳化助焊剂残留物，并使它们更容易从基材上冲洗/去除。这些成分本身是高度离子化的，如果漂洗不干净，还可以增强枝晶生长或ECM机制。另外，这些产品中通常使用缓蚀剂和表面活性剂，必须注意确保在清洁过程中将其与残留物一起清除。