漲知識 | 助焊劑殘留為何會導致電子故障？（二）
助焊劑應用
助焊劑的應用方式有多種，最常見的是：
• 焊膏中的助焊劑，用于表面安裝
• 用于波峰焊或選擇性焊接液體助焊劑
• 用于手工焊接的液體助焊劑
• 焊絲或焊條中的助焊劑
由于所使用的助焊劑的量很重要，因此這些不同的應用過程會帶來與清潔相關的故障的風險等級不同。錫膏助焊劑的風險最小，這是因為使用網板或印刷機來控制錫膏助焊劑的施加量。表面貼裝中回流焊殘留物造成的故障很少（QFN可能有問題）。
液體助焊劑的使用則帶來更大的風險。噴射使用比其他過程可使用更多的助焊劑。如果未進行最佳控制，則該工藝可能會施加比所需更多的助焊劑，從而留下更多的酸性殘留物，為潛在的化學腐蝕反應創造更有利的條件，而且液體助焊劑也可能會流向未處于高溫下的部分。控制手工焊接過程中施加的助焊劑的量也可能很困難，過量的助焊劑可能在附近的組件下流動，人工熟練程度影響很大。
助焊劑殘留物的類型及來源
助焊劑殘留物指的是焊接后不揮發成份、殘留的活性成份以及生成的金屬鹽類。
助焊劑殘留物的種類：PCB焊接后殘留物的產生與焊接過程中使用的助焊劑類型有密切的關系，從使用的助焊劑類型來看常見的殘留物主要分為以下兩類。
松香焊劑的殘留物：主要是由聚合松香、未反應的活化劑以及焊接時松香與熔融的焊料之間反應生成的鹽等組成。
這些物質在吸潮后體積膨脹，部分物質還與水發生水合反應。這些呈白色或褐色的殘留物吸附在PCB上，清除異常困難。
有機酸焊劑殘留物：如目前廣泛使用的免洗助焊劑，其主要由多種有機酸組成，也包含一些在高溫下可以產生鹵素離子的化合物。
這類殘留物最難除去的是有機酸與焊料形成的鹽類，它們有較強的吸附性能且溶解性較差。
組裝過程中或組裝后的失效分析技術
最常用的評判助焊劑殘留物的方法是表面絕緣電阻測試和電化學遷移測試。
盡管沒有一個能進行全面風險評估的工具，但是有一些風險評估方法能成功的降低失效的風險。通常在SMT清洗操作過程中通過溶劑萃取物（ROSE）的電阻率來間接判定助焊劑殘留離子的清潔度，數值結果有助于確保合格的焊料和清洗過程。
離子色譜法IC已成為一種常用的技術，用于識別SMT表面上的常見離子，并提供焊接后殘留的有機弱酸活化劑含量的直接測量值。對于液體助焊劑尤其重要，因為可以很容易地檢測出所施加的助焊劑量，不同的離子色譜方法產生不同的結果。完整的組件浸泡測試為整個組件表面上檢測到的平均的離子濃度，而局部提取技術則可在小范圍內測量離子濃度。
有效減小殘留物的措施及去除方式
引入清洗工藝
對于可靠性要求比較高的電子產品，焊接后必須經過嚴格的清洗工藝。為了降低清洗的難度，在PCB完成焊接后應盡快進入清洗工序，在清洗時既要針對非極性殘留物也要針對極性殘留物，因此需使用極性與非極性的混合溶劑來清洗才能有效除去殘留物。當然，必須選擇完全合規的環境友好型清洗劑。
選擇理想的助焊劑
理想的助焊劑應該具有高活性、低腐蝕性，然而兩者卻是彼此對立的指標，常常有很多助焊劑在一味追求高活性的同時忽視了其腐蝕性。因此在面對諸多的助焊劑時，有必要進行實際的焊接工藝試驗來選擇性能良好、可靠性高的助焊劑。
強調優異的工藝控制
在保證焊接質量的前提下，焊接過程中應適當提高預熱溫度和焊接溫度，保證必要的焊接時間，使助焊劑中的活性劑及溶劑盡可能多的隨高溫分解或揮發，減小焊后殘留物。
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