现代电子装联工艺可靠性
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4.5 免清洗助焊剂在应用中的隐患

4.5.1 助焊剂残余物的潜在危险性

使用免清洗助焊剂意味着没有清洗的必要吗?一般而言,如果严格遵循规则进行焊接,免清洗助焊剂残余物是无害的,可不清洗。但是,有些情况下,免清洗助焊剂残余物可能有害,应该从PCBA上清除掉。目前在电子行业存在一种误区,认为免清洗助焊剂残余物在任何情况下都无须清洗。这样处理的结果,有可能带来一些长期性的危害问题。

使用免清洗助焊剂时,焊接时释放的热能消耗和分解免清洗助焊剂中的活性物质。如果免清洗助焊剂没有充分暴露于焊接峰值温度下,那么助焊剂中残余的活性物质就可能未被充分分解。这就意味着未分解完的活性物质仍留在了PCBA上,在一定的温度和湿度下这种残余物是很有害的。

4.5.2 助焊剂残余物的分类及其对可靠性影响的预防

1.助焊剂残余物的分类

助焊剂残余物可分为低危险度残余物、中等危险度残余物及高危险度残余物。

(1)低危险度残余物。用于再流焊的免清洗焊膏,这种助焊剂残余物危险度很低,因为整个PCBA在再流炉里达到了焊接的峰值温度(假定再流温度曲线是正确的)。这种残余也可看做局部的敷形涂敷,也可能有潜在危害的元素包括在里面。

(2)中等危险度残余物。波峰焊免清洗助焊剂,在理想状态下,这种助焊剂残余物危险度很低。所谓“理想”是指所有的助焊剂残余物仅留在基板的焊接面上,且和熔化的波峰钎料接触。但是当助焊剂通过各种通路到达基板主面(非焊接面)时,此部分助焊剂不会接触熔化的钎料,也就是说助焊剂中的活性物质没有经过分解。因此,这一部分助焊剂残余物有中等程度的危险性。另外,在使用选择性焊接工艺时,助焊剂往往被施加到超出焊点的区域,此时也会有部分助焊剂可能没有接触到熔化的钎料,而潜伏着危险性。

(3)高危险度的残余物。手工焊接用钎料丝中的助焊剂。这种助焊剂残余物有很高的危险度,因为有过量的助焊剂施加到焊点上并扩散到一个较大的范围。手工焊接工具只给局部施热,也就是说绝大多数的助焊剂残留没有达到焊接峰值温度,助焊剂残留中有大量的活性物质未分解。

2.加固措施

① 对免清洗工艺,要严格工艺操作规范:助焊剂只能涂敷在焊接区,而不允许蔓延到非焊接区域;

② 要实施对助焊剂涂敷量的严格控制和监管;

③ 对有可靠性要求的高频高速产品,必须执行焊后助焊剂残余物的清洗工序。