PCB生產加工中的殘留物分析及處理說明

　　PCB生產加工過程中必須要使用各類化工藥品，但是并不是每一個生產者都了解化學殘留物對電子組裝生產的影響。印制電路板的制造者對板面清潔性重要作用的重視程度，對于后續的電子產品組裝者能夠生產出安全可靠，穩定實用的產品來說是至關重要的，在電子工業中，離子色譜分析法是一種重要的工具。應用這種方法，可以對工藝殘留物進行定性和定量分析，并指出其來源。那么，究竟有哪些化學物質對PCB生產來講是有益的，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品是不盡相同的。PCB生產者都應該關心的是下面幾件事：

1.對PCB組裝者來說，氯離子的存在會造成漏電，侵蝕和金屬物質的電離。氯是非金屬活動性非常強的物質。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，會引起腐蝕和金屬電離。

2.在印制電路生產過程中，板面氯離子有許多潛在的可能來源。在一般情況下，找出產生氯離子的所有來源是比較困難的。經常出現這種情況的地方包括：熱風整平(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板材的材質情況的影響。PCB板材的材質情況（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上形成的材料，例如鋁等等，就比有機基材例如環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，溴對于電路工作穩定性的影響比氯要小。溴的用途是做為環氧玻璃布中阻燃添加物質。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，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整平助焊機的清洗有關。

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）是一種苛性化學物質，通常在許多電鍍工藝中要用到。我們現在已經發現，MSA還被用來在一些熱風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”。傳統上，大多數關于板面清潔度的軍事標準和商業標準都只標明了“合格”與“不合格”的極限度。但是這類限定參數一般都沒有考慮到組裝元器件的復雜程度，終用戶的使用環境或可靠性等等。大多數工業標準都十分重視這樣一個事實，即板面清潔的標準必須基于一系列已經或可能出現的對組裝產品產生不利影響的問題。所以，在目前情況下，人們尚不能提供一個統一，完整，精當的關于成品印制電路板版面清潔度的標準。