PCB生產(chǎn)加工中的殘留物分析與處理

　　PCB生產(chǎn)加工過程中必須要使用各類化工藥品，但是并不是每一個(gè)生產(chǎn)者都了解化學(xué)殘留物對電子組裝生產(chǎn)的影響。印制電路板的制造者對板面清潔性重要作用的重視程度，對于后續(xù)的電子產(chǎn)品組裝者能夠生產(chǎn)出安全可靠，穩(wěn)定實(shí)用的產(chǎn)品來說是至關(guān)重要的，在電子工業(yè)中，離子色譜分析法是一種重要的工具。應(yīng)用這種方法，可以對工藝殘留物進(jìn)行定性和定量分析，并指出其來源。那么，究竟有哪些化學(xué)物質(zhì)對PCB生產(chǎn)來講是有益的，而對組裝來說又恰恰相反呢？

一、氯離子

一般人們只知道氯可以殺菌，在自來水和游泳池里通常都要用到。含氯的漂白粉還可以讓我們的衣服又白又亮，但日常生活與電子產(chǎn)品是不盡相同的。PCB生產(chǎn)者都應(yīng)該關(guān)心的是下面幾件事：

1.對PCB組裝者來說，氯離子的存在會(huì)造成漏電，侵蝕和金屬物質(zhì)的電離。氯是非金屬活動(dòng)性非常強(qiáng)的物質(zhì)。在組件板上如果有足夠氯離子的話，氯與潮氣中的水分化合形成的離子電極電位，會(huì)引起腐蝕和金屬電離。

2.在印制電路生產(chǎn)過程中，板面氯離子有許多潛在的可能來源。在一般情況下，找出產(chǎn)生氯離子的所有來源是比較困難的。經(jīng)常出現(xiàn)這種情況的地方包括：熱風(fēng)整平(HASL）中的助焊劑，操作者皮膚上的汗以及清洗用的自來水等等。

3.氯離子的含量受助焊劑的化學(xué)成分的影響。由于松香脂的自然特性，組裝工藝中若采用高質(zhì)量的固體松香做助焊劑（例如活性焊劑或輕度活性焊劑），那么氯離子的含量相對高。樹脂基的或松香基的水溶性焊劑和免清洗焊劑在這方面則相反。因此，終用于組裝焊接工藝的水溶性或無清洗焊劑氯離子的含量要低。

4.氯離子的含量受PCB板材的材質(zhì)情況的影響。PCB板材的材質(zhì)情況（包括其絕緣基底和附著的金屬）決定了組裝過程中可容許的氯離子的含量。陶瓷混合物基材或者其他的在耐熔物質(zhì)上形成的材料，例如鋁等等，就比有機(jī)基材例如環(huán)氧玻璃布基材對氯離子的存在量更加敏感。這部分是由于表面集成分布已達(dá)到微觀范圍的程度。就表面金屬層來說，鎳/金表面本身就比鉛/錫表面要干凈得多。

二、溴

相對而言，溴對于電路工作穩(wěn)定性的影響比氯要小。溴的用途是做為環(huán)氧玻璃布中阻燃添加物質(zhì)。PCB加工過程中有溴化物的地方還包括阻焊油墨，字符油墨和某些以溴為活性材料的助焊劑。溴產(chǎn)生的腐蝕作用主要是來自于助焊劑的殘留物（例如，HASL助焊劑）。溴含量的多少，與板材的疏松程度或者阻焊層的空隙率有關(guān)，所以材板或阻焊的情況如何，反映了溴含量的高低。另外，板子高溫清洗的次數(shù)也對溴含量起作用，溴化物影響的大小與印制板的工藝過程，特別是組裝件焊接前對熱風(fēng)整平助焊機(jī)的清洗有關(guān)。

三、硫酸根離子

與氯，溴離子所起的作用一樣，超量硫酸鹽類的存在，也會(huì)對電子組裝材料造成傷害。硫酸鹽來自PCB加工過程中的許多工藝，其中包括了各種牛皮紙，塑料材料和微蝕所用的酸等等。經(jīng)常地，硫酸根離子來自漂洗或清洗所用的自來水。

四、甲基磺酸

甲基磺酸（MSA）是一種苛性化學(xué)物質(zhì)，通常在許多電鍍工藝中要用到。我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，MSA還被用來在一些熱風(fēng)整平助焊劑中被作為活性劑的替代品。如果MSA沒有被充分中和或清洗干凈的話，它的腐蝕作用將是氯的許多倍。MSA的化學(xué)平衡式如下：

CH3SO3H(aq) ------ CH3+(aq.)+HSO3- ------- (aq.)

在這里：CH3+=甲醛

HSO3-=硫化氫或磺酸鹽（負(fù)離子）

五、清潔的一般原則

如何才算足夠的清潔？確定的回答目前好像是：“無法確定”。傳統(tǒng)上，大多數(shù)關(guān)于板面清潔度的軍事標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都只標(biāo)明了“合格”與“不合格”的極限度。但是這類限定參數(shù)一般都沒有考慮到組裝元器件的復(fù)雜程度，終用戶的使用環(huán)境或可靠性等等。大多數(shù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都十分重視這樣一個(gè)事實(shí)，即板面清潔的標(biāo)準(zhǔn)必須基于一系列已經(jīng)或可能出現(xiàn)的對組裝產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響的問題。所以，在目前情況下，人們尚不能提供一個(gè)統(tǒng)一，完整，精當(dāng)?shù)年P(guān)于成品印制電路板版面清潔度的標(biāo)準(zhǔn)。