PCBA污染危害

three · 发表于 2021-5-26 14:55

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污染可能直接或间接引起PCBA潜在的风险，诸如残留物中的有机酸可能对PCBA造成腐蚀；残留物中的电离子在通电过程中，因为两焊盘之间电势差的存在会造成电子的移动，就有可能形成短路，使产品失效；残留物会影响涂覆效果，会造成不能涂敷或涂覆不良的问题；也可能暂时发现不了，经过时间和环境温度的变化，出现涂层龟裂、翘皮，从而引起可靠性问题。（1）腐蚀案例见图1所示经电子探针分析，发现焊点表面除了碳氧及铅锡成份外，还有检测到超出正常情况含量的卤素（Cl）。这种卤素离子的作用，在空气与水分的帮助下，对焊点形成循环腐蚀，最终在焊点表面及周边形成白色多孔的碳酸铅，失效部位的焊点已经发白变色且多孔。如果PCBA组装时由于使用了铁底材底引线脚底元器件，铁底材由于缺乏焊料底覆盖，在卤素离子以及水分的腐蚀下很快产生Fe3＋，使板面发红。

图1 腐蚀另外，在潮湿环境下，具有酸性的离子污染物还可以直接腐蚀铜引线、焊点及元器件，导致电气失效。（2）电迁移案例见图2所示如果在PCBA表面有离子污染存在，极易发生电迁移现象，出现离子化金属向相反电极间移动，并在反向端还原成原来的金属而出现树枝状现象称为树枝状分布（树突、枝晶、锡须），枝晶的生长有可能造成电路局部短路。

图2 电迁移枝晶的形成

如果PCBA上使用了含银的焊料，在银腐蚀成银离子后，电迁移更易发生，电迁移失效的PCBA在进行必要的清洗后功能常常恢复正常。（3）电接触不良案例见图3所示在PCBA的组装工艺中，一些树脂比如松香类残留物常常会污染金手指或其它接插件，在PCBA工作发热时或炎热气候下，残留物会产生粘性，易于吸附灰尘或杂质，引起接触电阻增大甚至开路失效。BGA焊点中PCB面焊盘镍层存在腐蚀以及镍层表面富磷层的存在降低了焊点与焊盘的机械结合强度，当受到正常应力作用时发生开裂，造成电接触失效。