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經(jīng)過組裝及焊接后的PCBA放置一段時間或經(jīng)歷環(huán)境試驗后板面經(jīng)常會出現(xiàn)白色殘留物而影響產(chǎn)品外觀或功能。本案例中PCBA焊接后的助焊劑殘留物在潮濕環(huán)境中生成腐蝕性酸與焊點表層焊錫發(fā)生反應(yīng)生成白色的異物-錫鹽。
案例背景 本案例中的PCBA完成裝配及焊接工藝，在經(jīng)歷-20℃～80℃ 72h溫沖試驗后，板面出現(xiàn)明顯白色異物。
分析方法簡述 對分布在PCBA焊點附近的白色異物及PCBA焊接所使用助焊劑分別進行SEM&EDS分析，結(jié)果顯示：焊點表面及周圍區(qū)域覆蓋了一層疏松的異物，異物元素成分為碳（C）、氧（O）、溴（Br）、錫（Sn），而助焊劑成分檢出碳（C）、氧（O）、溴（Br）元素。進一步對異物進行FT-IR分析，結(jié)果顯示：其紅外譜圖部分特征吸收峰與助焊劑的相同，即白色異物主成分為助焊劑殘留物。
結(jié)果與討論 當(dāng)線路板組件經(jīng)由波峰焊后，其板面會殘留有焊接后的助焊劑殘留物，這些助焊劑殘留物中通常含有溴（Br）和弱有機酸等腐蝕性物質(zhì)。將附有助焊劑殘留物的PCBA進行高低溫環(huán)境試驗時，由于在高溫至低溫的試驗過程中會有水蒸氣冷凝在板面，當(dāng)在潮濕的環(huán)境中，含有腐蝕性溴（Br）元素的助焊劑殘留物會生成強腐蝕性的酸，與引腳及焊點表層焊錫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成白色的錫鹽，從而在板面呈現(xiàn)出明顯的白色異物，而高溫環(huán)境（80℃）會加速該化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
建議 本案例中PCBA板面由于助焊劑的殘留而形成的白色異物不僅嚴(yán)重影響了產(chǎn)品美觀，而且也使部分器件引腳發(fā)生銹蝕從而影響產(chǎn)品功能。因此在選用助焊劑進行焊接工藝時，應(yīng)對助焊劑質(zhì)量進行全面地評估，在滿足良好焊接要求的情況下應(yīng)盡量選取低固含、低殘留，腐蝕性小的助焊劑，并且應(yīng)該考慮助焊劑與焊接工藝、PCB板等的兼容性。 |
