锡须和电路板清洁度


文章关键词导读：PCBA线路板、锡须、电路板清洗

无铅锡须是备受关注的领域。大量的调查研究了包括晶须形成的化学和物理的参数特性。锡合金暴露于高的温度和湿度时，在低密度水平形成一个薄的锡氧化膜。低密度和锡氧化层量的增加引起沉积颗粒边界外部压力增加，使内部压力上升。锡须的生长减轻了锡内部压力。值得注意的是，这些锡须能使导线间有连桥造成短路。
研究人员发现当大量锡暴露在离子污染环境时，锡须从大块锡中长出。作为一个基于焊锡合金形成的实例，当暴露的铜突然与在相邻的锡里接触时，腐蚀作用显着加速。较大可能生长晶须发生在焊锡合金的底部，在这里有较大浓度的助焊剂残留物。锡须和小丘状的锡穿过助焊剂残留伸出并且长到了140μm。腐蚀通过在内部锡树枝状空间的共晶区域传播。在大块锡中扩散耗尽了锡银铜合金中的银和铜。耗尽了锡的区域或许经历着余锡的压力。铜基下面和锡基合金之间为晶须的生长创造了条件。
在再流焊接期间，当锡合金凝固时，锡膏中的助焊剂流出。含大量氯离子和溴离子的助焊剂残留物产生了晶须，而低污染区域没有晶须生长。为了更好地理解这一影响，Snugovsky et al.设计了一个实验来检测污染物对锡须形成的影响。这个实验评估了接收态元器件、清洗后的元器件、被氯化钠和硫酸钠的溶液污染的元器件。元器件暴露在温度85℃[185°F]/85%相对湿度条件500小时。结果接收态元器件有短的晶须；清洗后的元器件没有晶须；被污染的元器件有长的晶须。*二部分测试组件用SAC305组装到测试基板上。组装后被清洗的元器件就没有晶须，而接收后和没清洗就使用的就会形成短的晶须。故意污染的元器件会导致长的晶须。作者总结认为，干净元器件的使用和组装后清洗明显降低了在无铅组装中晶须形成的倾向。
Hillman（2010）报道关于评估由氯污染物引发的潜在锡须生长的研究。在有应力的铜基板上电镀锡的样品在三个不同氯溶液中放置72小时，接着在高温、高湿条件处理。样品1被浸入一个饱和的氯化钠溶液中，样品2被浸入在半饱和的氯化钠溶液中，样品3浸入到0.001M盐酸溶液中。测试样品被放在85℃[185°F]/85%相对湿度的温循箱中。在五个*的位置用电子扫描显微镜检查。数据结果发现晶须受离子污染水平影响，高离子水平导致很大的晶须密度。
研究发生了晶须的影响范围和离子污染程度及腐蚀之间的关系。热、湿度和离子污染导致腐蚀和应力。*二个影响是助焊剂残留量及分布。


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