錫膏焊后殘留物生成與濕度的關(guān)系

近期南方地區(qū)氣溫環(huán)境多變，而電子元件制造過程設(shè)計(jì)與用戶需求等多方面因素的影響，電子焊料在不同環(huán)境下所呈現(xiàn)的狀態(tài)也變得備受矚目，今天我們便來了解下錫膏焊后殘留物生成與濕度的關(guān)系。

為了提高焊錫質(zhì)量，錫膏內(nèi)都會(huì)添加助焊劑，但由于助焊劑的活化劑成分還有有機(jī)酸等酸性物質(zhì)，在焊接后會(huì)帶來腐蝕性的問題，如未及時(shí)清理，可能會(huì)影響到元件的可靠性。這些酸性物質(zhì)中，“弱有機(jī)酸”是較為常用的，例如羧酸，帶有極性官能團(tuán)，對水具有很高的親和性。在回流焊接過程中受到高溫作用后大部分有機(jī)酸會(huì)分解，但仍會(huì)有少量殘留在PCBA組件的下方，在老化時(shí)容易吸收環(huán)境中的水分并生成腐蝕性物質(zhì)。

針對環(huán)境濕度對腐蝕性殘留物生成的影響，有科研人員使用酸度指示凝膠進(jìn)行過試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)使用了三種無鉛錫膏，測試不同濕度和溫度下活化劑的演變。

測試過程

剛完成焊接后

酸度指示凝膠能夠與酸反應(yīng)并變紅，因此可以用于判斷是否產(chǎn)生酸性腐蝕物質(zhì)。圖中可以看到三種無鉛錫膏剛完成焊接后的酸性指示情況（b）已經(jīng)可以觀察到細(xì)微的著色(箭頭方向)，但是由于剛完成焊接，酸性殘留物仍然很少。

低濕度下溫度的影響

在低濕度的環(huán)境下放置14天后，（b1-b3）從外觀可以明顯看到紅色區(qū)域大量增加。此外，在60%RH較低的濕度情況下，環(huán)境溫度和放置時(shí)間并不會(huì)對焊點(diǎn)周圍殘留物數(shù)量起到明顯影響。

高濕度下溫度的影響

在高濕度的環(huán)境下放置了14天后，三種無鉛錫膏都出現(xiàn)了殘留物快速生成的問題。由此可見濕度會(huì)加速殘留物的出現(xiàn)。在高濕度條件下，殘留物膜會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，酸性物質(zhì)會(huì)發(fā)生演變。并且高環(huán)境溫度對殘留物演變作用開始變得明顯，更高的溫度會(huì)造成更明顯的殘留物膜開裂。

測試結(jié)果

無鉛錫膏酸性殘留物的吸潮性使其暴露在潮濕環(huán)境下容易在電路板表面生成一層很厚的酸性水膜。該水膜具有高導(dǎo)電性，致使焊接處發(fā)生漏電概率大大提高，并導(dǎo)致電路板被腐蝕。

濕度低的情況下腐蝕性殘留物生成較少。相反地，高濕度下殘留物較多。因此，高濕度環(huán)境是腐蝕性殘留物形成的主導(dǎo)因素。在此前提下，溫度的影響變得更加直觀。因此我們在焊后一定要注意清理殘留物，或者直接使用免清洗焊錫膏