PCBA清洗时的白斑

白斑(White Residue)的起因与排除
在印刷线路表面出现不该有的斑点, 不规则形状的沉淀物就叫白斑 -- 通常发生在上完助焊剂, 焊锡后和清洗后. 白斑沉淀物的成份组成是非常复杂的, 可能由助焊剂, 金属氧化物, 助焊活化剂, 焊锡或其它物质构成.

因为白斑的成因是不容易被预测的,可以借着两步骤程序来检视成因. ***步骤为从五个可能是原因的因素当中辨识出造成白斑的原因. 第二步是以适当的办法进一步将这个造成白斑的原因去除.
 

如何辨识可能的原因(How to Identify the Cause):

辨识1. 物质成份与零部件(Substrate and Component):
      从有问题的批量中取出一未插件的光板, 使用一般除助焊剂的清洗程序来预洗这光板. 预洗后的板子用造成有白斑的相同条件上助焊剂、预热、焊接和除助焊剂. 比较结果, 若预洗的板子在经过相同程序后白斑消失, 表示问题是出在光板物质或插件受到污染. 确认光板的制造过程是否有问题. 预洗光板与零部件的步骤可以避免白斑发生. 另外可能原因为零部件上含有蜡. 若白斑的问题仍然存在则进行以下
辨识2.

辨识2. 助焊剂(Flux):
      从有问题的批量中取出一未插件的光板, 不添加助焊剂, 但是要预热、焊锡, 清洗
除助焊剂的步骤. 若没有白斑的产生, 表示白斑问题是出在助焊剂和焊锡的步骤上.

辨识3. 焊接(Solder):
      重复辨识2 (不添加助焊剂, 要预热)但略过过波峰焊步骤, 若白斑问题消失表示
能为焊接温度太高或者过锡炉的时间太长, 请参阅建议1.2和3.

辨识4. 除助焊剂/清洗(Defluxing):
      使用正常程序下所生产的已插件板子, 但延长去清洗的时间以便有足够时间来冷却板子(约降至摄氏30度C), 再将其放入清洗机中看是否有白班的产生. 若没有白斑产生, 表示白斑的成因是在板子太热的情况下使清洁剂快速蒸散, 产生没洗干净而有沉淀物. 请参阅建议4.

辨识5. 其它成因(Miscellaneous):
      其它来源造成很明显的残留物, 例如光板的物质硬化或表面保护层的处理过程不完
全, 可藉由放大光学检视的方式来检视在光板制造的各种表面处理. 例如, 损害的造成是发生在未加助焊剂, 但有过锡炉加热的表面, 但不是有加助焊剂却不过锡炉的表面. 可滴入水或酒精来检视残留物对其溶解度来判断. 若溶于水就是无机物残留物, 若溶于酒精可能为松香或其它有机残留物.

如何排除问题(How to Eliminate the Problemn)?

建议1. 大部分白斑的造成是来助焊剂所含的松香或水溶性酸发生化学变化. 造成所产生的物质较其原组成更难溶于清洗剂， 因为有机酸会和锡、铅金属与其金属氧化物产生金属皂化的混合物(METAL SOAP COMPOUND), 而此混合物会因温度越高, 时间愈长而加速越形成. 因此, 可试着在不影响焊接的情况下降低温度和缩短过波峰焊之时间以降低混合物的形成.

建议2. 使用制造商所推荐合适于板子的助焊剂, 遵从其指导的使用比例, 补充, 更换.  
同样地, 建议在上好助焊剂的板子上先预热, 但需循建议1 的原理, 避免加热时间太长.

建议3. 维持锡炉内高纯度的焊锡, 做周期性的检查, 定期取出残渣. 若有使用焊接油, 
请按照焊料制造者建议更换.

建议4. 维持清洗溶剂的组成, 使用清洗设备需配合正确的清洗方式和条件. 当板子的温度超过清洗剂的温度时, 不可清洗板子. 板子在焊接完回到室温后需尽快清洗, 尽量避免放置太久. 因助焊剂会随着放置时监愈久愈难清洗.

建议5. 若是板子表面有问题须向板子供货商商讨问题解决.