清洗电路组装件的免洗锡膏/免洗助焊剂的原因？-合明科技

关键词导读：免洗锡膏、免洗助焊剂、PCBA电路板焊后清洗、PCBA焊后残留物清洗、电子清洗剂、水基清洗剂、环保清洗剂、波峰焊工艺

 

免洗锡膏和免洗助焊剂，并不是常人所能看到的残留物多少来定义免洗还是清洗。

PCBA电路板（线路板）电子组件制程中无论是用DIP波峰焊工艺进行焊接，所配合使用的助焊剂大部分是免洗助焊剂，或是SMT贴片制程中，各类品牌和型号的锡膏大部分是免洗锡膏。虽然各制造厂家工艺、设备条件不一，许多电子组件产品能实现免洗的制程而获得。合格的产品既然使用了免洗助焊剂，免洗锡膏作为组件焊接制成的主要材料，为什么现在又有许多组件在经过焊接后要求进行清洗工艺？听起来似乎有点矛盾，也让部分业内人士感觉迷惑，免洗助焊剂免洗锡膏还要进行清洗工艺进行清洗，是不是多此一举？

从技术角度的观点来看，我们所定义的免洗助焊剂和免洗锡膏，都是依据相关的技术标准来定义的（比如IPC，JIS标准），能满足标准要求，特别是满足腐蚀性和表面绝缘电阻等技术指标，既可称为免洗锡膏和免洗助焊剂。并不是常人所能看到的残留物多少来定义，作为免洗还是清洗，比方说：满足铜镜实验、绝缘电阻的指标特别是高温高湿后的绝缘电阻数据指标，达到标准要求就可称为免洗锡膏和免洗助焊剂，不能满足的不可称为免洗锡膏或助焊剂。

市面上称为免洗锡膏和助焊剂的产品，从规范的角度来说，视同是能够满足标准条件下定义的。随着技术发展的更新迭代和市场需求不断提高，PCBA电路板（线路板）电子组件产品体积越来越小，重量越来越轻，功能越来越强大，密度越来越高，脚间距越来越小。原来所使用的焊接材料助焊剂和锡膏，在更高可靠性要求的条件，不能用原有的标准来衡量产品的可靠性要求，为了保证电子产品有更好的可靠性保障。就需要将这些免洗锡膏和免洗助焊剂的残留物进行清除，从而得到更高可靠性的保障。这就是现在我们常常碰到的用免洗锡膏和助焊剂还需要进行清洗工艺的原由

往往此类高可靠性要求的PCBA电路板（线路板）电子组件会应用在通讯、航天航空、军品、医疗和轨道交通等等关键部位的设施和设备上。高可靠性是因为这些设施和设备不能失去功能，也不能因此而产生故障,因为产生故障的损失和影响非常大，所以这些PCBA电路板（线路板）组件制程只能选择以ZUI高限度，ZUI高标准来保障这些组件在功能和电气性能的可靠性，而把出现故障和破坏性损失的可能性降至ZUI低。

举例来说，我们常见的手提电脑和手机的主板都不必做清洗工艺，因为在满足消费类电子产品场景下，现行的免洗锡膏和助焊剂就能满足这类组件产品在五年甚至更长时间的常规需要，而且它出现故障以后不会造成大面积的破坏。而作为通讯基站上的主板、微波板、电源板以及天线就需要高可靠性的保障，从而要求进行组件制造和工艺的技术要求更高，因为这一类板子出现的故障，将会影响这个地区基站所覆盖人群的通讯障碍，损失和影响会很大，破坏性也很强，所以只能对此类板子进行ZUI高标准和可靠性要求的工艺制程来进行，彻底清除锡膏、助焊剂残留等污染物。

免洗材料进行工艺制成后，是否选择清洗工艺主要出于两个因素方面考虑。免洗材料，免洗助焊剂、免洗锡膏在原有的技术规范和要求下实现的指标能达到高可靠性组件产品的要求。如未能达要求，就必须把残留物去除掉，满足相应的技术指标来达到可靠性。免洗材料的残留物在制程后可能产生电化学腐蚀、迁移，因温度、湿度和时间等影响因素的变化可能造成风险，对于满足免洗技术条件的产品，就不必清洗，但是对更高的技术条件不能满足时，清洗是ZUI好的保障措施，彻底消除可能产生此类腐蚀和迁移破坏性风险。

电子电路板水基清洗工艺方式是目前ZUI为可靠，安全，环保的工艺制程方式。按照IPC-CH-65B指导方向，水基清洗是必然方向，必经之路和终点。

ZUI终电子产品被定义为满足什么样条件及状况下的技术要求，成为我们需不需要进行清洗工艺ZUI重要的考虑要素。通俗的话来说:你给电子组件产品定义了什么样的可靠性技术就决定了用不用清洗来作为ZUI高的保障。

需要高可靠性的保障，那么免洗锡膏和免洗助焊剂必然是需要水基清洗！

*提示：

1. 以上文章内容仅供读者参阅，具体作应积极咨询技术工程师等。

以上一文，仅供参考！

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电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高，而电子整机产品的可靠 性和质量主要决定于PCBA的可靠性和质量水平，在工艺实践以及PCBA的失效分析中， 作者发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性水平影响极大，但不为人们特别胜艺工程 师或相关的品质控制人员的重视，尽管这种状况目前正在发生变化。但由于PCBA的可靠 性问题常常是用户使用一段时间后才发生，同时各厂家的技术手段所限，没有能够将这些失 效现象与残留物的存在联系起来，也就无法了解和评估残留物对PCBA的可靠性的影响。而在残留物中，无机残留物会减小绝缘电阻，增加焊点或导线间的漏电流，在潮湿空气条件 下，会使金属表面腐蚀，有机残留物（如松香、油脂等）会形成绝缘膜，这会防碍连接器、 开关、继电器等的接触表面之间的电接触，这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧， 引起接触不良甚至开路失效。因此，为了 PCBA 的可靠性和质量，必须严格控制残留物的存在，必要时必须彻底清 除这些污染物。本文首先介绍残留物的来源、分析方法、然后详细分析残留物对PCBA 可 靠性的影响并提出对残留物的控制措施与方法。 1.    残留物的类型及来源PCBA 上残留物主要来源于组装工艺过程，特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残 留物，焊剂与焊料的反应副产物，胶粘剂，润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对 较小，比如元器件及 PCB 本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。这些残留物一般可以分 为三大类。一类是非极性残留物，主要包括松香，树脂，胶，润滑油等。这些残留物只能用 非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第二类是极性残留物，也叫离子性残留物，主要包括 焊剂中地活性物质，如卤素离子，各种反应产生的盐类，这些残留物需要较好地除尽，必须 使用极性溶剂，如水，甲醇等。还有一类残留物为弱极性地残留物，主要包括来自焊剂中的 有机酸碱，这些物质的去除要获得良好地效果，则必须使用复合溶剂。下面具体地介绍残留 物基本类别。1.1   松香焊剂的残留物 含有松香或改性树脂的焊剂，主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸，有机溶剂载体组成，有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸（如己二酸）等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层，改进焊接效果，但是在焊接中，复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂，同锡铅的反应产生的金属盐，未发生变化的松香及活性剂比较易于除去，但具有 潜在危害的反应物清除比较困难。1.2   有机酸焊剂残留物  有机酸焊剂（OR）一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂，这类焊剂的残留物，主要是未反应的有机酸，如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类，它主要由多元有机酸组成，也包括常温下无卤素离子， 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物，有时也包括极少量的极性树脂，这类残留物中，最 难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类，它们的有较强的吸附性能，而溶解性极差。当PCBA 的组装工艺使用水溶性焊剂时，更大量这类残留物及卤化物盐类会产生，但由于及时的水性 清洗，这类残留物可以得到很大程度的降低。1.3白色残留物白色残留物在 PCBA 上是常见的污染物，一般是在 PCBA 清洗后或组装一段时间后才 发现。PCB见PCBA 的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物