基于制程殘留物對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響，以及對(duì)于環(huán)境友好、成本效益等綜合因素的考量，許多電子產(chǎn)品都使用了“免清洗助焊劑”，以希望能夠滿足設(shè)計(jì)和性能要求。愿望是美好的，方法也似乎是可行的，但是實(shí)際效果如何呢？在可靠性研究及分析工作中，小編常常會(huì)收到來自客戶的諸多疑問——

    市面上助焊劑種類太多了，這些‘可清洗免洗’、‘可水洗免洗’、‘可水溶免洗’，到底是怎么區(qū)分的？

    “我們用的是免洗助焊劑，為什么開機(jī)不久導(dǎo)線變綠了”？

    “我們已經(jīng)洗過板，為什么焊點(diǎn)發(fā)黑了”

    今天就給大家講一講助焊劑殘留物和可靠性的那些事兒。

    從上個(gè)世紀(jì)的八十年代始，來自商業(yè)和軍工背景的助焊劑專家組就在一起致力于助焊劑標(biāo)準(zhǔn)的研究，并由此產(chǎn)生了一個(gè)具有國(guó)際影響力的助焊劑規(guī)范：J-STD-004。從J-STD-004規(guī)范中可以看到，助焊劑分類主要是基于助焊劑活性和鹵化物含量，而不是“免清洗”或者“清洗”。那么生產(chǎn)中常說的“免清洗助焊劑”到底是什么概念？

    行業(yè)中俗稱的“免清洗助焊劑”是一組助焊劑的統(tǒng)稱，它屬于低殘留助焊劑，目的是在焊接之后有穩(wěn)定和良好的殘留。因此，在電子組裝作業(yè)中清洗與否的標(biāo)準(zhǔn)并不是看用不用免洗助焊劑，而是要針對(duì)終端使用環(huán)境，具體分析與殘留相關(guān)的某個(gè)或者某些長(zhǎng)期可靠性方面的問題。

    那些可靠性問題與殘留有關(guān)？

    1. 殘留物最直接的影響就是電化學(xué)遷移（ECM）。電化學(xué)遷移的主要過程是，焊點(diǎn)或?qū)Ь€上的金屬溶解為導(dǎo)電金屬鹽，在電場(chǎng)作用下，金屬離子通過水層朝著陰極方向遷移，并沉積在陰極；當(dāng)越來越多的金屬沉積在陰極，金屬枝晶從陰極朝向陽極生長(zhǎng)。遷移減小了板面的電氣間隙，并由此帶來短路等可靠性問題。組裝殘留物的存在增加了形成水層的風(fēng)險(xiǎn)，而水層為導(dǎo)電鹽溶解和擴(kuò)散提供了媒介。在較高的離子污染水平下，發(fā)生電化學(xué)遷移的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
    2. 錫須（Tin Whisker）生長(zhǎng)也與組裝殘留物有關(guān)。已有研究表明，將無鉛元器件暴露在85℃，85%RH條件下500h，組裝殘留物濃度相對(duì)較高的元器件會(huì)生長(zhǎng)出相對(duì)較長(zhǎng)的錫須，而清洗后的元器件錫須生長(zhǎng)明顯得到抑制或減少。錫須生長(zhǎng)到一定程度，會(huì)帶來短路、信號(hào)干擾或發(fā)生金屬蒸汽電弧等可靠性風(fēng)險(xiǎn)。
    3. 組裝殘留物會(huì)增加蠕變腐蝕和電遷移（EM）的風(fēng)險(xiǎn)。此外，不當(dāng)?shù)那逑垂に囘€會(huì)帶來材料兼容性問題。

    目前對(duì)于評(píng)估組裝殘留物可靠性相關(guān)的測(cè)試規(guī)范，行業(yè)內(nèi)廣泛使用和認(rèn)可的是IPC標(biāo)準(zhǔn)，包括：IPC-TM-650 試驗(yàn)方法手冊(cè)，IPC 6012 剛性印制板的鑒定及性能規(guī)范，IPC J-STD-001 焊接的電氣和電子組件要求，IPC-CH-65 印制板及其組件清洗指南……
    電子組裝制程的范圍從非常簡(jiǎn)單到非常復(fù)雜，其中涉及到廣泛范圍的材料。制程中的每一步驟中所使用的每一種材料都會(huì)對(duì)組件有影響。因此組裝殘留物的可靠性要綜合評(píng)估助焊劑及其他殘留物種類、印制板及其組件的可制造性、清洗劑及清洗工藝適用性、材料兼容性等一系列問題，要考慮的要素非！常！多！
    印制電路組件貼裝和結(jié)構(gòu)的高密度化及元器件的微型化，使得相鄰導(dǎo)體間的間距減小、印制板組件上污染物的影響尤其突出。因此，有必要對(duì)組裝殘留物及其可靠性影響進(jìn)行評(píng)估，有效降低組裝殘留物帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。遇到組裝殘留物可靠性問題怎么辦？來找同方就對(duì)了~