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IPC-CH-65B-C 2011年7月
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29. Vuono, B., Bixenman, M., Russeau, J., & Zohni, . (2010). Cleaning Fluid Entrapments under Vented Flip
Chip Packages. IPC/SMTA Cleaning and Coating Conference, Renaissance, Schaumberg, IL.
7 印制线路板（PWB）上的污染及其影响
7.1 范围 随着电子设备性能要求的增加，需要设计小的导线间距，以及小型化、高性能设备需要
的更加快速的电路。由于相邻导体间的间距减小，使得污染及其影响变得更加问题化。
7.1.1 ⽬的 本章节的目的是讨论印制线路组件上污染的风险及其影响。
7.1.2 背景 随着元器件的微型化、更细间距和导线间的电磁引力，电子组装的可靠性越来越引起
关注。
1
和污染有关的工艺过程和服务增大了元器件失效的潜在可能。腐蚀问题缩短了产品的寿命，
同时由于造成导线间离子迁移、元器件引脚间漏电流、电阻耦合和/或者电化学电池的形成等因素也
导致了产品功能性降低。
1
在生产成本压力的驱动下以及考虑到带细间距和低型面高度的高密度组装之清洗难度，许多电子产
品都使用了低残留（免清洗）助焊剂技术。
2
根据应用的不同，再流后助焊剂残留量是变化的：
• 标准残留：>40%。
•低残留：10%<残留量≤40%。
•超低残留：2%<残留量≤10%。
• 零残留： 0≤残留量≤2%。
尤其在遇到更小的引脚节距和导线间距时，免清洗工艺对PCB可靠性的长期影响是一个持续备受关
注的目标。随着无铅化技术的导入，进一步引入了可靠性风险
，因为这些包括银在内的典型合金比
锡铅共金需要更高的熔融温度。
2
组件贴装和结构的高密度化、（低间隙组件下面会伴有很多助焊剂残留）及元器件的微型化组装使得
达到适当的清洁等级已经变得越来越难。组装者必须更好地了解组装后残留的长期影响。
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由于不够
充分的清洗，较小导线间距能产生大的电磁场从而导致器件失效。当前行业对清洁度技术规范对下
一代电子组装或许是不充分的。
9
7.2 术语和定义（带*号的引⾃IPC-T-50）
7.2.1 *阳极： 器件中的正向电流流出的电极。
7.2.2 阴离⼦： 带负电荷的离子。
7.2.3 *桥接： 导体之间形成的不应有的导电通路。
7.2.4 阴极： 得到电子的电极。
7.2.5 阳离⼦： 带正电荷的离子。
7.2.6 *电导率： 物质或者材料导通电流的能力。
7.2.7 *导体间距： 在一个导电层上，孤立导电图形的相邻边缘之间的可见距离
。
7.2.8 腐蚀： 化学品、助焊剂或者助焊剂残留对金属基材的氧化。
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7.2.9 *腐蚀性焊剂： 含有一定的卤化物、有机胺或者有机酸会腐蚀铜的助焊剂。
7.2.10 腐蚀蠕变： 在PCB外表面生长出铜和银的硫化物晶体的特征。
7.2.11 *树枝状⽣长： 有冷凝潮湿气及存在电偏压时，导体间生长的金属细丝。
7.2.12 树枝状迁移： 以“树枝状结晶”形式发生的穿过绝缘体的迁移。
7.2.13 偶极： 相距很近符号相反的一对电
荷（正极/负极）。
7.2.14 偶极距： 分子内的原子、电子及它们的原子核以一部分带正电，一部分带负电的方式排列。
7.2.15 ⾦属溶解： 金属溶解的过程，通常伴着化学物质、合金或者污染产生。
7.2.16 电化学迁移： 7.2.16电化学迁移（ECM）：
[不要和电迁移混淆（EM）－见下面]电化学迁移
是离子在电磁场影响下通过合适的媒介（例如，
助焊剂残留、桥接导体）迁移的现象
。电化学失
效机理由三个要素组成：（1）离子残留；（2）电
位或者电压差；（3）潮气或者湿度。（图7-1）
7.2.17 电迁移（EM）： [不要和电化学迁移混淆
（ECM）－ 见 上面]电迁移是在电场的影响下，
由于电子迁移造成金属离子在金属导体中移动的
现象。电迁移的三个关键要素：（1）高强电流；
（2）移动的金属原子；
（3）高温。（图7-2）
7.2.18 助焊剂： 化学和物理活性的混合物，加热
时能除去焊料和可焊表面金属氧化物，以促进熔
融焊料对金属基材的润湿。
7.2.19 *助焊剂活性： 助焊剂促进熔融焊料润湿
金属表面的程度或者效率。
7.2.20 助焊剂残留物： 再流焊接后残留在焊锡周
围的助焊剂。
7.2.21 电流腐蚀： 由一种电解质内两种不同导体
或者不同电解质内两种相同导体组成的原电
池的
电流引起的腐蚀。
7.2.22 卤化物含量： 游离卤化物质量与助焊剂质量之比（氟离子（F-），氯离子（Cl-），或者溴离
子（Br-）），表示为游离氯离子的当量百分比。这或许远低于卤素含量。
7.2.23 ⽆机助焊剂： 含有无机酸和卤化物的水基助焊剂溶液。
7.2.24 离⼦清洁度： 用单位表面积内所含有的离子数 量或者离子物质重量来表示表面清洁的程
度。表面清洁度决定于使用何种方法测试。结
果以等效的氯化钠表示。
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图7-1 电化学迁移
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图7-2 电迁移
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