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行业资讯

锡膏焊后残留物生成与湿度的关系

作者:绿志岛 2022-11-07 0

近期南方地区气温环境多变,而电子元件制造过程设计与用户需求等多方面因素的影响,电子焊料在不同环境下所呈现的状态也变得备受瞩目,今天我们便来了解下锡膏焊后残留物生成与湿度的关系。

为了提高焊锡质量,锡膏内都会添加助焊剂,但由于助焊剂的活化剂成分还有有机酸等酸性物质,在焊接后会带来腐蚀性的问题,如未及时清理,可能会影响到元件的可靠性。这些酸性物质中,“弱有机酸”是较为常用的,例如羧酸,带有极性官能团,对水具有很高的亲和性。在回流焊接过程中受到高温作用后大部分有机酸会分解,但仍会有少量残留在PCBA组件的下方,在老化时容易吸收环境中的水分并生成腐蚀性物质。

针对环境湿度对腐蚀性残留物生成的影响,有科研人员使用酸度指示凝胶进行过试验,实验使用了三种无铅锡膏,测试不同湿度和温度下活化剂的演变。


测试过程

刚完成焊接后

酸度指示凝胶能够与酸反应并变红,因此可以用于判断是否产生酸性腐蚀物质。图中可以看到三种无铅锡膏刚完成焊接后的酸性指示情况(b)已经可以观察到细微的着色(箭头方向),但是由于刚完成焊接,酸性残留物仍然很少。

刚焊接完的焊点

低湿度下温度的影响

在低湿度的环境下放置14天后,(b1-b3)从外观可以明显看到红色区域大量增加。此外,在60%RH较低的湿度情况下,环境温度和放置时间并不会对焊点周围残留物数量起到明显影响。

低湿度下放置14天后的焊点

高湿度下温度的影响

在高湿度的环境下放置了14天后,三种无铅锡膏都出现了残留物快速生成的问题。由此可见湿度会加速残留物的出现。在高湿度条件下,残留物膜会出现开裂现象,酸性物质会发生演变。并且高环境温度对残留物演变作用开始变得明显,更高的温度会造成更明显的残留物膜开裂。

搞湿度下放置14天后的焊点

测试结果

无铅锡膏酸性残留物的吸潮性使其暴露在潮湿环境下容易在电路板表面生成一层很厚的酸性水膜。该水膜具有高导电性,致使焊接处发生漏电概率大大提高,并导致电路板被腐蚀。

湿度低的情况下腐蚀性残留物生成较少。相反地,高湿度下残留物较多。因此,高湿度环境是腐蚀性残留物形成的主导因素。在此前提下,温度的影响变得更加直观。因此我们在焊后一定要注意清理残留物,或者直接使用免清洗焊锡膏