如何预防PCB上的污染？

确保化学相容性并不总是像避免在火上甩油一样简单。当我还是本科生时，我在实验室工作，特别注重蚀刻。加工步骤使用一系列化学品，有时这些化学品不兼容。有一天，我的学生同事在蚀刻时听到了奇怪的声音。几分钟后，他关闭通风橱，遇到不相容化学剂的小爆炸。谢天谢地，他没有受伤;然而，几个星期的工作都被破坏了，因为他必须在加工过程中在他的晶圆上留下一些东西。

虽然污染并不总是像爆炸那样具有戏剧性的后果，但它们差不多总是有不利和令人沮丧的影响。在PCB上，污染通常会更微妙地削弱PCB功能，破坏绝缘并导致短缺 - 最终结果仍然是您辛勤工作的不幸。了解污染是什么以及它是如何产生的，这是在未来的加工和设计中避免污染的第一步。

污染的影响

污染只是声音不好，但这对你的PCB意味着什么？它取决于污染物，但通常会使元素降解到足以损害功能。电气问题最多，腐蚀损坏绝缘和导体。这可能导致电源丢失，故障甚至短缺。虽然您可以检查电力传输网络是否有损坏，但最好尽一切可能避免污染损害。

电化学迁移是最令人担忧的问题之一。当离子留在电路板上时，通常是通过蚀刻剂或其他化学物质，电势可能会导致“反向电镀”，将金属从您想要的地方拉开，并重新沉积新的“痕迹” - 这些痕迹就像PCB gremlins一样在你微小的，破坏性的形式中引起麻烦和纷争。这些小痕迹（称为树枝状晶体）创造了桥梁，使整个PCB上的短路。它们也经常燃烧和改造，因此难以追踪和诊断。

PCB上的污染

污染来自环境中的任何环境这是额外的，应该已经被清除，从皮肤油到溶液的残留物。根据污染类型及其发生的位置，可能会出现各种问题。最多的是金属化表面，聚合物和掩模的降解和加速劣化。引线键合互连周围的区域特别容易受到攻击。其他一些污染区域的工艺步骤如下：

焊膏处理：涂在板上的焊膏也会被污染。如果从信誉良好的供应商处购买焊膏本身应该没问题，但在应用和回流过程中污染物会进入焊膏。模板印刷机和PCB表面处理也是拾取和传播焊点污染的潜在来源。助焊剂残留物也可留在PCB上并起到污染物的作用。任何杂质或异物对焊料都是特别有问题的，因为它会导致锡晶须，这会在焊点或走线之间产生电气短路。

蚀刻剂和化学品：如果你研究PCB制造工艺，有在加工过程中使用的各种酸和潜在的有害化学物质。蚀刻是酸的明显来源，但是助焊剂，电解质溶液和水溶性焊接在施加和使用后都会在板上留下化学残留物。化学品用于任何工艺后，需要对板进行清洁，以确保板上没有残留物污染下一个制造阶段。

有些污染物会烧掉电路板，但很难说PCB吸烟时有多严重。

预防

防止污染是您和PCB设计的最佳实践之一。不幸的是，人类是污染的来源，皮肤细胞和头发在制造过程中落在木板上，特别是如果它们不在洁净室中。人体处理还会从PCB上留下油污和交叉污染源，这些油尤其难以去除。采取预防措施以确保您的皮肤或头发不会污染电路板，并在干净的环境中处理您的产品是避免这些污染的良好的第一步。

确保您的制造商也有清洁的生产具有强大过程控制的环境是防止污染的第二步。验证所用材料的质量，特别是焊接掩模和含焊剂的焊料。一些制造商还将在加工过程中测试化学残留物。最常用的方法是将样品板浸没在溶液中，然后在化学物质从PCB上溶解时测量溶液中的离子变化。如果您遇到化学残留问题，可以在标准IPC-TM-650方法2-3-25中了解有关污染的特定公差的更多信息。

PCB需要在化学应用之间进行清洁，尽管软管并不总是正确的方法。

PCB上的污染会给你的工作带来灾难性的后果，浪费宝贵的时间和金钱。但是，通过适当的维护和处理管理，您可以采取预防措施，确保PCB污染尽可能少地影响您的设计制造。尽管如此，最好通过使用优秀的工具和流程来预先解决问题，从设计软件开始。