一、现象描述1.白色残留物采用松香类助焊剂时，在焊接或溶剂清洗过后发现在基板上有白色残留物，如图1和图2所示。图1图22.白色腐蚀物前面谈到的白色残留物是指发生在PCB基板上的，而这里谈到的白色残留物是发生在元器件引脚及焊点上的白色粉点状的腐蚀物，尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残留物，如图3所示。图3二、形成原因及机理1.白色残留物（1）在PCB制造过程中所使用的环氧树脂及阻焊膜固化不完全，在PCB焊后清洗时出现发白现象，它实际上是树脂的残留物。（2）当使用松香助焊剂时，在波峰焊接的高温下，松香与熔融的焊料合金发生化学反应，生成松香酸锡盐类，它不易被清洗干净从而使PCB板面泛白。（3）在焊接过程中，由于松香助焊剂的聚合作用，导致某些松香成为长链分子，这些长链分子不能溶于通常使用的溶剂中。清洗助焊剂的溶剂只能溶解短链松香和原来的松香，留下的黏性很强的白色附着物则是聚合松香。一旦形成了聚合松香，连最好的助焊剂溶剂也不能溶解它。从针对图3中的白色残留物进行的FT-IR分析图像可以看出，白色残留物与松香的谱图非常相似，如图4所示。图4（4）由清洗溶剂引起。使用醇类清洗溶剂时，醇类清洗溶剂与松香酸发生作用生成松香脂从而成为白色残留物。由于清洗溶剂大多沸点较低，当它挥发时会吸收周围空间的热量，若在潮湿的环境下，随着溶剂的挥发会造成空气中水分冷凝，在PCB上留下白色斑痕。（5）在基板制作过程中残留杂质，在长期存储下也会产生白斑。可用助焊剂或溶剂清洗即可。（6）所用助焊剂与基板防氧化保护层不兼容。（7）在基板制作过程中所使用的溶剂使基板材质发生变化，尤其在镀镍过程中的溶液常会造成此问题。（8）助焊剂使用过久发生老化；暴露在空气中吸收水汽发生劣化。（9）不正确的基板制造工艺也会造成白斑，通常是某一批量单独发生。此时，应及时反馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗，如表1所示。表12.白色腐蚀物形成白色粉点状腐蚀物的根本原因是PCB清洗不彻底，存在离子污染。通常金属铅因其表面覆盖着一层结构致密、附着力强的氧化铅层的保护而使其不受环境的侵蚀。然而，若在PCB表面残留某些含有氯离子（如含卤素的活性松香助焊剂、空气中存在含有氯的盐雾成分及汗渍等）的残留物时，那么在氯离子的作用下将发生如图4.102所示的化学反应。形成的氯化铅是附着力相当差的化合物，在含有CO2的潮湿空气中，氯化铅是不稳定的。从如图5所示的循环腐蚀反应式的左下部可见，氯化铅很容易转变为较稳定的碳酸铅，并在该转变过程中释放出另一个氯离子，该氯离子再次游离侵蚀氧化铅层。该转变过程的最终产物——碳酸铅层是多孔的白色材料，它不能保护金属。结果，大气中的氧接触金属铅并重新氧化金属铅的表面，氧化铅因被氯离子侵蚀，再次转变为氯化铅，在氯化铅进一步转换为碳酸铅时重新生成氯离子。而且只要环境中有水和二氧化碳，这种腐蚀过程将永无休止地循环下去，直到焊料中的铅全部被消耗殆尽为止，从而使电子装备彻底损坏。因此，研究焊后PCB表面的净度状况对某些高可靠性产品是非常重要的。图5三、解决措施1.白色残留物① 严格控制PCB的制造质量是克服此现象的唯一措施。② 当确定白色污染物为聚合（长链）松香时，可用松香基助焊剂再涂覆一次，此时助焊剂中的松香可以溶解聚合松香。只要溶液中有足够的松香给溶解聚合松香，那么整块PCB就能很容易地用常规的清洗方法重新清洗干净。③ 如果松香与熔融的焊料合金发生化学反应，生成松香酸锡盐类而使PCB面泛白，应更换合适的助焊剂来解决此问题。④ 由于醇类清洗剂与松香酸作用生成松香脂从而成为白色残留物，因此应重新选择清洗溶剂，选择时必须考虑与清洗对象（如助焊剂、阻焊剂等）的兼容性，若不兼容也会引起发白。⑤ 在PCB制作过程中残留杂质在长期存储下也会产生白斑时，可用助焊剂或溶剂清洗即可。⑥ 由助焊剂老化、吸潮造成白斑时，应及时更新助焊剂（通常发泡式助焊剂应每周更新；浸泡式助焊剂每两周更新；喷雾式助焊剂每月更新）。⑦ 使用松香型助焊剂在波峰焊接后，因停放时间太长才清洗而导致白斑时，应缩短焊接后与清洗之间的时间间隔。⑧ 因清洗基板的溶剂水分含量过高而产生白斑时，应更新溶剂。2.白色腐蚀物① 确保PCBA的洁净度符合规定的标准要求。② 尽量使用不含卤素或卤素含量低的助焊剂。③ 正确使用清洗溶剂，如使用松香类助焊剂时，正常时由于其中含卤素的活性物质被松香树脂包封着，故不会出现腐蚀性。但如果使用不当的清洗溶剂，它只能清洗松香而无法去除含卤素的离子时，就会加速腐蚀。根据樊融融老师的现代电子装联工艺缺陷及典型故障100例改编长按二维码识别关注我们 查看全文
