IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第97页

还有应该要注意的是，当液态助焊剂组分挥发时，它们不仅仅是消失，它们会挥发到某处。这可能意味着它们会在表面（更冷）附近，或者再流设备气体进出口里重新凝结。随着时间的推移，这些残留物会并且确实逐渐增多，所以应该有一个合适的预防性的维护清洗步骤来指引设备排气路径的保 …

解。结果是缺少助焊剂当作保护膜的功能，另外一个结果是当助焊剂润湿孔壁或者通孔时缺少液态

焊料上的绝缘膜功能。第二种结果与通过波峰时，印制电路组装底层和上层无铅焊接温度较大的改

变有关，结果导致在液态焊料能沿孔壁上升并润湿焊盘的上表面前使助焊剂过早凝固。

在波峰焊操作中，活性物质体系必须要提供当单板在焊料波峰中时，熔融焊料能顺利且稳定从非金

属中分离出来的能力。

因此，当助焊剂与焊料波峰接触过程中，焊料助焊剂必须要同时展现去污能

力及高度受控的表面能。它必须要快速在表面扩散，替代污染物，构建一个均一的单分子膜，对焊

料波峰来说，代表合适的表面能曲线。这通过使用具有表面活性物质的助焊剂组成来实现，表面活

性物质的特性在焊料助焊剂的酸性环境中已经最优化。

单分子助焊剂膜要保持稳定，在其通过焊料波峰时的

高温过程中，它必须要以一种稳定的结构润湿

和吸附在表面。

几种表面活性剂的结合要求控制表面张力和固液界面的界面张力。助焊剂的化学特

性必须改善非金属表面的润湿性能，降低表面张力，进入助焊膜的表面。那样的系统在喷淋时需要

控制助焊剂液滴的尺寸，助焊剂的受控分配，通孔和金属化孔里足够的毛细作用的活性是很关键

的。这种系统将会形成更多的残留物、泡沫、变小的表面绝缘电阻值，需要进行清洗。

8.4.5.1 ⽆铅清洗关联向无铅制程的改变

要求更为严格的过程控制。更多的I/O数目，渐进的小型

化，更高的可靠性性能和其它一些需求正受到电路板清洁度效果的妨碍。与无铅组装清洗相关联的

需要考虑减轻杂散泄漏和电化学迁移的可靠性风险。

污染物能严重地减小引线和线路抗短路的能力。组装前后的离子及非离子型污染物被认为对电子产

品制造过程中是有害的残留物。局部的污染物也许不会提高整个组装的污染物等级

，但是可能会有

局部的不利影响。

无铅制程的温度，典型的会比共晶锡铅合金高30-40° C，在电子组装过程中，会对材料的结构（例如

层压板和阻焊膜）也会有影响。如果没有选择合适的材料，更高的再流温度会降低层压板/阻焊膜的

性能，使得它们有更差的耐化学性，因此可能会受到严酷清洗过程的不利影响。对元器件来说也一

样。一些最新的元器件用较为便宜的热塑

性材料制成，可能会无法经受得住高的再流温度。

8.4.5.2 清洗⽆铅助焊剂残留物无铅、免清洗助焊剂由更高分子量助焊剂载体组成，它能改善焊接

过程中的热稳定性和隔氧层。来源于这些更高分子量助焊剂组成的助焊剂残留物，不同供应商的产

品之间有较大程度的差异，形成硬的树脂阻挡层，极大增加了清洗的难度。

为了去除这些在元器件表面和底部硬化的无铅助焊剂残留物，需要更好

溶解能力的清洗剂、更多的

洗涤时间、洗涤温度、洗涤浓度和冲击能量。许多组装因素影响无铅助焊剂残留物的清洗性能。浸

润和液相线区间的热量和时间必须要根据有关元器件的质量、相邻元器件的接近性、焊盘的尺寸和

沿单板传导的热量进行调整。焊接过程影响助焊剂组成的热暴露强度，它会影响焊后残留物的硬

度。

更高分子量的残留物和残留物在焊接过程中遇到的瞬

态加热需要增加清洗剂的溶解能力和机械力使

得助焊剂残留物能溶解在清洗剂中。这些引力取决于清洗剂和助焊剂残留物的性质。渗入低间隙需

要一种匹配助焊剂残留物的清洗剂，能把清洗剂喷击到残留物的冲击力、洗涤温度和洗涤时间。

8.4.5.3 助焊剂残留物的量和位置除了残留物类型，残留物的量和残留物的位置很重要。对需要再

流焊接的表面组装，残留物将会集中到焊点接合部周围或者在元器件下面。元器件和印制线路板之

间的间隙通常都很小，清洗会很困难。对波峰焊组装，更多的助焊剂残留物将会分布在组件的整个

表面，并且液态助焊剂将会流进元器件下面狭小的空间里，或者元器件的本体里面。液态助焊剂也

能流过通孔和大型元器件的下面，液态助焊剂将被夹裹在里面。用户应该要注意，助焊剂残留物由

反应的助焊剂、不反应的助焊剂和凝结的助焊剂蒸汽构成。

IPC-CH-65B-C 2011年7月

Provided by IHS under license with IPC

Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST

No reproduction or networking permitted without license from IHS

--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---

还有应该要注意的是，当液态助焊剂组分挥发时，它们不仅仅是消失，它们会挥发到某处。这可能

意味着它们会在表面（更冷）附近，或者再流设备气体进出口里重新凝结。随着时间的推移，这些

残留物会并且确实逐渐增多，所以应该有一个合适的预防性的维护清洗步骤来指引设备排气路径的

保养。

8.4.6 焊膏根据J-STD-

005标准，焊膏是焊料颗粒、助焊剂和溶剂的混合物。焊料颗粒通常是球形

的，直径尺寸范围变化达150μm。涉及到的污染物，通常是焊料颗粒表面的氧化物或者碳酸盐。焊膏

的金属含量质量比在85%~95%（体积比35%~50%）。助焊剂建立在随着不同程度的活化作用而采用不同

技术的基础上，这些活性物质类似那些平常用在松

香助焊剂中的活性物质一样是无害的。从其使用

方面来说，溶剂的功能是提供混合物合适的流变性能。溶剂的组成成分是保密的，但是通常包括醇

类（尤其是聚乙二醇、衍生酯类和醚类物质）和添加剂。如果不去除，残留物在湿度条件下，有可

能会减少表面绝缘阻抗。尤其，聚乙二醇、酯类和醚类很难通过溶剂去除。当加

热到焊接温度之

后，添加剂也有可能会产生相关的不溶残留物。

8.4.7 ⽆机酸助焊剂无机酸助焊剂是由有机酸和高度离子化的无机酸盐组成。这些助焊剂通常都

包括如盐酸、氯化锌和氯化铵的物质。它们的残留物如果留在单板上将会极具腐蚀性，尤其是在潮

湿的环境下。在水基清洗过程中，锌盐在完全去除残留物方面会带来特别的困难，因为它们很容易

形成不溶于水的氯氧化锌。随后，这些物质在潮湿条件下的反应会重新生成酸性盐，导致严重的腐

蚀及电流泄漏问题。

8.4.8 焊料其它类型的残留物来源于焊料本身，而不是焊接或者清洗过程中使用的化学物质。最

主要的残留物是焊料焊渣、锡球和焊料油。加之来自波峰焊链条中的油脂和油，都是污染物的来

源。

8.4.8.1 锡渣焊渣偶尔能在一块使用不充足

助焊剂固体物质的单板上，在其接触热的焊料之前可以

看到。这种缺乏助焊剂的表面可能会掠过表面的焊渣，因为当它经过焊料时，没有足够助焊剂活性

将它分解。沉积的氧化物看起来像一块棕黑色的污垢或者带状物，它会引起导体间的电气短路。

8.4.8.2 锡珠微小的，通常能在显微镜下观察到，且具有金属光泽的锡球可以留在电路板的绝缘表

面上。锡球的类型

和起因通常与焊膏的质量、模板印刷以及再流工艺有关系。随着元器件尺寸的减

少，需要更高的精确度和模板孔径的释放率。纳米涂覆的模板代表一种新出现的技术，可改善转移

效率。

因为阻焊膜表面张力和阻焊膜表面的粗糙度原因，锡球能沉积在某些阻焊膜材料以及阻焊膜和焊盘

位置的过渡区域上，或者在元器件下面。锡球能在单板上看到，在波峰焊中与熔融的

焊料（底面）

接触。应该对锡球影响密封性和增加元器件辐射穿透能力对环境的预估作用进行评估。如果延伸的

电气性能不需要或者没有受到损害，那么金属化表面的锡球也许是可以接收的。那些被裹挟、包封

或者连接（例如裹挟在免洗残留物内、包封在敷形涂覆层下，焊接于金属表面、埋入阻焊膜或者元

器件下）的锡球是可以接收的。

8.4.8.2.1 溅射

在一些实例中，锡球能在层压板焊接面（单板最上层）的另外一面的表面中被发

现。这发生在有通孔的单板中。如果助焊剂在焊接过程预热阶段使用时未充分变干或者单板包含很

多被夹裹在层压板中的水分，并且在焊接之前没有经过充分的烘烤，那么当与热的焊料槽接触时，

残留的溶剂和水蒸气就会导致溅射。这种溅射，实际上，由于溶剂或者湿气蒸汽急速的扩散会

引起

微爆炸。这会导致焊料向上浸透单板里的透孔，从单板的最上层喷出微小的锡球。如果助焊剂中有

微量水分存在的话会更严重，单板在接触焊料之前的预热过程中，水分没有被完全地蒸发出去。

2011年7月 IPC-CH-65B-C

Provided by IHS under license with IPC

Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST

No reproduction or networking permitted without license from IHS

--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---

防止锡球的产生要求合适的干燥过程，使用最少表面氧化物污染物的焊膏及一种有足够活性去除这

种污染物的助焊剂相结合。

8.4.9 波峰焊锡炉添加剂焊接过程中的添加剂当作一种抗氧化剂，可帮助提高金属表面的润湿性

能，通过减少表面张力改善润湿性能，使得焊料桥连、带状物和拉尖的产生减到最小限度。这些材

料有多种用途。在它们最简单的应用中，

它们能漂浮在锡炉的表面限制焊料与空气的接触，因而极

大减少焊渣产生的量。在一些设备中，它们被注入到焊料波中，类似于在与电路板接触的焊料波提

供一种保护性的防氧化膜。

当使用添加剂作为一种焊渣抑制剂或者焊接辅助液时，热稳定性是一个重要考虑的方面。当被当作

焊料槽的一种覆盖物时，随着长时间的加

热，其性能会降低，结果导致使用寿命的减短，残留物变

得更难以去除。

8.4.9.1 ⽔溶性油这些材料常常是聚乙二醇或者高温度的表面活性剂，例如辛基和壬基苯酚的乙氧

基化物衍生物。它们是完全水溶性的，并且能在焊接后通过热水喷淋清洗去除。

水溶性油可能会遇到的一个问题是这些材料中的部分会对表面绝缘电阻产生有害作用。然而对所有

水溶性油物质来说，这不是

普遍的情况，一些油会和聚合体的表面发生反应并粘结到聚合体的表

面，即使通过很严苛的水洗过程依然会保留下来。这些材料还有在潮湿空气（吸湿性）中吸收湿气

的能力，结果会导致表面绝缘电阻值几个数量级的下降。

8.4.9.2 溶剂溶解性油这些天然的油，含有加入的在高温中减少氧化或者性能降低的抑制剂。关于

表面绝缘电阻，

这种类型的油可以更加安全的使用，因为这油的残留物在最终使用环境中是耐水

的。

油本身能被用于特定的焊接/脱焊过程。

8.5 其它残留物

8.5.1 ⼿⼯作业污染理想的，印制线路板和元器件在整个生产过程中不应该手工作业。然而，实

际上这种情况通常是不切实际的。做得最好的就是把人为的污染物的累积减至最低限度，通过将手

工作业的次数减至最少，并且

保证在其造成任何危害之前，各清洗步骤能有效去除污染物。手工作

业通常发生在运输和接收，通过工序转移单板，检查及人工组装。由人工手工作业引入的污染物也

许最难以定义的。人接触到表面能引入各种各样的物质包括：

•手指油污。

• 盐（来自汗水）。

• 各种各样的灰尘及粉尘。

• 食物碎屑。

•脱落的表皮。

• 护手

霜和化妆品。

•手套中的皮棉或者碎片。

• 人体中的液体（可能要求消毒）。

这些污染物有可能是水溶性的，溶剂溶解性的，或者在二者中都不溶。由于这个原因，手工作业的

污染物常常存在富有挑战性的清洗问题。

指印是一个复杂和潜在的有害污染物的来源。指印不仅包括油、盐及酸性的人体产物，而且还包括

来自肥皂、洗手液及先前手工作业物的残留物。因为它们

是如此复杂，通过特定的清洗过程，保证

IPC-CH-65B-C 2011年7月

Provided by IHS under license with IPC

Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST

No reproduction or networking permitted without license from IHS

--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---