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2019-08-16

PCBA电路板可靠性与板面残留物分析-线路板清洗合明科技分享

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:264

PCBA电路板可靠性与板面残留物分析-线路板清洗合明科技分享


电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高,而电子整机产品的可靠 性和质量主要决定于PCBA的可靠性和质量水平,在工艺实践以及PCBA的失效分析中, 作者发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性水平影响极大,但不为人们特别是工艺工程 师或相关的品质控制人员的重视,尽管这种状况目前正在发生变化。但由于PCBA的可靠 性问题常常是用户使用一段时间后才发生,同时各厂家的技术手段所限,没有能够将这些失 效现象与残留物的存在联系起来,也就无法了解和评估残留物对PCBA的可靠性的影响。而在残留物中,无机残留物会减小绝缘电阻,增加焊点或导线间的漏电流,在潮湿空气条件 下,会使金属表面腐蚀,有机残留物(如松香、油脂等)会形成绝缘膜,这会防碍连接器、 开关、继电器等的接触表面之间的电接触,这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧, 引起接触不良甚至开路失效。

因此,为了 PCBA 的可靠性和质量,必须严格控制残留物的存在,必要时必须彻底清 除这些污染物。本文首先介绍残留物的来源、分析方法、然后详细分析残留物对PCBA 可 靠性的影响并提出对残留物的控制措施与方法。

 

1.    残留物的类型及来源

PCBA 上残留物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残 留物,焊剂与焊料的反应副产物,胶粘剂,润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对 较小,比如元器件及 PCB 本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。这些残留物一般可以分 为三大类。一类是非极性残留物,主要包括松香,树脂,胶,润滑油等。这些残留物只能用 非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第二类是极性残留物,也叫离子性残留物,主要包括 焊剂中地活性物质,如卤素离子,各种反应产生的盐类,这些残留物需要较好地除尽,必须 使用极性溶剂,如水,甲醇等。还有一类残留物为弱极性地残留物,主要包括来自焊剂中的 有机酸碱,这些物质的去除要获得良好地效果,则必须使用复合溶剂。下面具体地介绍残留 物基本类别。

1.1   松香焊剂的残留物 

含有松香或改性树脂的焊剂,主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸,有

机溶剂载体组成,有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸(如己二酸)等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层,改进焊接效果,但是在焊接中,复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂,同锡铅的反应产生的金属盐,未发生变化的松香及活性剂比较易于除去,但具有 潜在危害的反应物清除比较困难。

1.2   有机酸焊剂残留物 

有机酸焊剂(OR)一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂,这类焊剂的残

留物,主要是未反应的有机酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类,它主要由多元有机酸组成,也包括常温下无卤素离子, 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物,有时也包括极少量的极性树脂,这类残留物中,最 难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类,它们的有较强的吸附性能,而溶解性极差。当PCBA 的组装工艺使用水溶性焊剂时,更大量这类残留物及卤化物盐类会产生,但由于及时的水性 清洗,这类残留物可以得到很大程度的降低。

1.3白色残留物

白色残留物在 PCBA 上是常见的污染物,一般是在 PCBA 清洗后或组装一段时间后才 发现。PCB见 PCBA 的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物(见图 1)。


image.png

图 1  在 PCBA 表面典型的白色残留物

而PCBA 的白色污染物,一般多为焊剂的副产物,但PCB的质量不良,如阻焊漆的吸 附性太强,会增加白色残留物产生的机会。常见的白色残留物是聚合松香,未反应的活化剂以及焊剂与焊料的反应生成物氯化铅或溴化物等,这些物质在吸潮后,体积膨胀,部分物质还与水发生水合反应,白色残留日趋明显。,这些残留物吸附在PCB上除去异常困难。天然 松香在焊接工艺中易产生大量的聚合反应。若过热或高温时间长,出问题更严重,从焊接工艺前后的 PCB表面的松香及残留物的红外光谱分析结果证实这一过程(见图2~3)。


image.png

图 2  焊接前松香焊剂中氢化松香的红外光谱(FT-IR)图




image.png

图 3  焊接后PCBA 表面白色残留物的红外光谱(FT-IR)图

 

1.4胶粘剂及油污染

PCBA 的组装工艺中,常会使用到一些黄胶,以及红胶,这些胶用于固定元器件。但由 于工艺检测的原因,常常粘污了电连接部位,此外焊盘保护胶带后撕离的残留物会严重影响 电接性能。另外,部分元件,如小型电位器常涂有过多的润滑油,也会污染PCBA 板面, 这类污染的残留,经常是绝缘的,主要影响电连接性能,一般不会造成腐蚀,漏电等失效问 题。

2    残留物的分析方法

按最近的 EIA/IPC J-STD-001C(电子电气焊接技术要求,2000年2 版)的标准,对PCBA 组装前各配件表面的残留量以及焊后的 PCBA 的残留量的要求,则首先必须保证各配 件的可焊性的要求,PCB 裸板必须外观清洁,且等价离子残留量小于1.56mgNaCl/cm2(溶 剂萃取法)。而对 PCBA 除了离子残留量不大于 1.56mgNaCl/cm2以外,还规定了松香树脂焊 剂残留量的要求,以及外观的要求,具体情况见表 1。

 

表 1   电子组装工艺残留物与清洁度要求与分析方法

 


表 1   电子组装工艺残留物与清洁度要求与分析方法

 


元器件与 PCB

PCBA

分析方法

外观

清洁,不影响

可焊性

清洁,无脏物,锡渣

锡珠及不固定的金属

颗粒均不允许

显微镜或放大镜目测

离子残留物

<1.56mgNaCl  eq./cm2

<1.56mgNaCl   eq./cm2

或由双方商定

IPC-TM-650

2.3.25

2.3.28

松香树脂残留

清洁,无残留

Class1<200mg/cm2

Class2<100mg/cm2

Class3<40mg/cm2

IPC-TM-650

2.3.37

SIR


参考有关标准自定义

EIA/IPC J-STD-001C

有机残留物鉴

清洁,无残留

生产方与用户方商定

限定的物质。

IPC-TM-6502.3.39

 

PCBA 上残留物或清洁度的分析检测方法主要包括外观状况检查,离子性残留物,松香或树

脂性残留物,以及其他有机污染物的鉴别等。其主要的检测标准见表1,下面逐个简要介绍。


2.1外观检查 一般可通过目测方式检查,必要时使用放大镜或显微镜,主要观察固体残留物,通常要求PCBA表面必须尽可能清洁,无明显的残留物,但这是一个定性的指标,通常以用户的要求为目标,自己制定检验判断标准,以及检查时使用放大镜的倍数。

2.2   离子性残留物分析方法

离子性残留物通常来源于焊剂的活性物质,如卤素离子,酸根离子,以及腐蚀产生的金

属离子,结果以单位面积上的氯化钠(NaCl)当量数来表示。即这些离子性残留物(只包 括那些可以溶入在溶剂)的总量,相当于多少的NaCl的量,并非在 PCBA 的表面一定存在 或仅存在 NaCl。测试一般都是采用 IPC方法(IPC-TM-610.2.3.25),其中包括手工萃取法, 动态(仪器)萃取法以及静态(仪器)萃取法。冲洗(或萃取)溶剂(一般是75±2%V/V 异丙醇与 DI 水,或者 50±2%V/V异丙醇与DI 水,后者少用)冲洗 PCBA表面,将离子残 留物溶解于溶剂中,小心收集溶剂,后测量其电导率(电阻率),如果使用仪器则自动进行。利用离子浓度的高低与电阻率变化的关系求得离子总量,然后除以PCBA的表面积,由此 获得单位面积PCBA上的离子污染值。(mgNaCl/cm2)这种测试一般事先用基准的NaCl配 成溶液,进行校准得到标准曲线。

使用的混合剂电阻率必须大于 6MΩ.cm.。冲洗萃取PCBA 的残留物时,使用的混合剂的 量一般为 1.5ml/cm2,最多不超过 10ml/cm2,在操作时,收集的溶剂的体积是不严格的,但总 的用于清洗的体积必须严格记录,同时,由于温度对清洗效果及电阻率的测量影响极大,需 说明测量时的温度条件。此外对 PCBA 及 PCBA 面积的测量及计算统一为:未插装元器件 的裸板PCB:长×宽×2,而PCBA由于元件的缘故,表面积的另外最大增加到50%,但一 般情况增加的量为原表面的 10%。

因此PCBA的结果中表示时同时应注明a.溶剂组成b.静态溶剂所用的溶剂体积或动态溶 剂所用的流速,C.测试温度。D.校准情况,E.面积(计算方法)F.测试时间,G   所用仪器。另外静态法与动态法使用的仪器,主要仪器有 IonChaser,Ionognagh以及OmegaMeter等。它们与用手工萃取法获得的结果的数分别为  3.2/2.0/1.4,因此测量结果必须指明到仪器设 备,此外动态法是可以计录仪器仪器萃取残留物过程电阻率的变化情况,对了解残留物的溶解过程有清晰的了解,并对选择清洗工艺有帮助.

许多情况下,由于各种离子的残留,对 PCBA的可靠性影响是不一样的.不仅需要知道残 留物离子的总量或当量是不够的。我们还需要知道影响较大的卤素离子或其他离子时,就采 用另外一种方法来分析,即按IPC-TM-610.2.3.28规定,使用离子色谱仪对混合溶剂清洗(80

℃,1h)下来的离子,逐个进行测量分析.然后在换算成单位表面的离子残留量,表2为美国 某著名电器公司对空调主板表面的离子清洁度的要求.

 

表 2   GE公司对PCB &PCBA 表面残留离子的测试要求

 

Ion Name

IncomingPCB

MaximumLevels(ug/in2)

Processed PCB

MaximumLevels(ug/in2)

Chlorides(Cl-)

2.5

3.5

Bromides(Br-)

6

10

2-

Sulfates(SO4   )

3

3

Fluorides(F-)

<.5


Nitrite()

<.5


Nitrate(NO3-)

<.5


Sodium(Na+)

<3


Potassium(K+)

<3


Calcium(Ca2+)

<.5


Ammonium(NH4+)

<.5


Magnesium(Mg2+)

<.5


Phosphate(PO43-)

<.5


Acetate(CH3COO-)

<8


Formate(HCOO-)

<8


Total

5

18

 

2.3   松香残留量的分析

电子与电气生产线焊接工艺技术要求中,特别是SMT工艺对 PCBA松香残留量有明确的 要求(见表 1),纯松香的残留对Class2以下的产品一般不会带来显著的可靠性问题,因为 他本身的电绝缘性较好,但是另一方面它可导致接触件的接触电阻增加,增加损耗甚至引起 开路。何况它包裹的离子性物质在松香表面老化后有溢出的可能性,因此从保证PCBA及至 整机可靠性的角度,松香残留物越少越好。

该项目的分析采用 IPC-TM-610。2.3.27规定的标准方法。首先将使用的焊膏或松香焊剂的松香提取出来。配制成不同浓度的溶液,用紫外分光光度计测量吸光度,然后做成标 准曲线。用同样的溶剂浸泡清洗PCBA样品,然后用紫外分光光度计测其吸光度,查标准曲

线获得残留松香的浓度,最后获得单位面积上的残留量。

2.4   其它有机才能残留物的测试

PCBA上除松香外的其它有机物,通常为有机酸以及一些油脂类物质一般采用IPC-TM

-6502.3.39  规定的标准方法,即用高纯乙腈将残留物转移到MIR测试盘的表面,等乙腈 挥发后,用 FT-IR方法测量,根据红外光谱的特征吸收,鉴别各有机物的组成。

 

3  残留物对 PCBA 可靠性的影响

过多的残留物除了影响PCBA 的外观外,更重要的是造成功能失效,因此残留物对PCBA 的可靠性可能造成的影响是可以足够严重的。另外,残留物的类型不同对PCBA 的影 响程度与方式都不一样,树脂性残留物主要会引起接触电阻增大,甚至引起开路;而离子性 的残留物除了会引起绝缘性能下降外,还会引起PCBA 的腐蚀,引起开路或短路,使整个PCBA 失效。

3.1残留物造成对PCBA的腐蚀

图4是某著名公司的PCBA上失效焊点的外观,该PCBA使用不到半年,失效部位的 焊点已经发白变色且多孔。

 image.png

图 4  某公司一 PCBA 焊点腐蚀外观 经电子探针分析,发现焊点表面除了碳氧及铅锡成份外,还有检测到超出正常情况含

量的卤素(Cl)。这种卤素离子的作用,在空气与水分的帮助下,对焊点形成循环腐蚀,最终在焊点表面及周边形成白色多孔的碳酸铅,其过程可表示如下: 


image.png

图 5    卤素离子对焊料腐蚀的循环过程简图(二氧化碳与水分来自空气)

图6  是卤素离子腐蚀PCBA的又一例子,该PCBA组装时由于使用了铁底材底引线脚 底元器件,铁底材由于缺乏焊料底覆盖,在卤素离子以及水分的腐蚀下很快产生Fe3+,使 版面发红,这些离子的迁移造成该 PCBA 在使用不足半年就发生功能失效。类似例子在我 们的工作中经常遇到。

image.png

图 6  某公司一 PCBA腐蚀失效外观

 

 

残留离子还可以在 PCB的阻焊漆产生微裂纹时腐蚀 PCB上的导线,图 7 是我们遇到一 例典型失效案例。发黑部位发现较多的卤素,同时在显微镜下检查发现阻焊漆破裂,该板是 在交换机房使用一年左右发现这类失效,导线由于腐蚀形成开路。




image.png


图 7   某公司一 PCBA 导线腐蚀失效外观

 

3.2引起PCBA 电迁移

在PCBA组装成整机,使用一定时间后,特别是在南方的湿热环境下,如果在PCBA

表面有离子存在,极易发生电迁移现象,即在 PCBA 工作时焊点(盘)间有电场,有水份,

离子就会形成定向迁移,最后形成电流通道,造成绝缘性下降,最常见的例子就是不少显示器或电视机在开机时图象模糊或延迟。如果 PCBA 上使用了含银的焊料,在银腐蚀成银离子后,电迁移更易发生,电迁移失效的 PCBA 在进行必要的清洁后功能常常恢复正常。

 

3.3电接触不良

在 PCBA 的组装工艺中,一些树脂比如松香类残留物常常会污染金手指或其它接插件,在PCBA工作发热时或炎热气候下,残留物会产生粘性,易于吸附灰尘或杂质,引起接触电阻增大甚至开路失效,这就是不少通讯设备(如交换机)和高压电房设备需要定期清洁保养的缘故。

4    PCBA上残留物的控制

通过对PCBA的残留物来源以及残留物可能对PCBA产生的可靠性问题的分析,总结 出控制 PCB残留物的提高其清洁度的基本方法。

4.1控制PCB及元器件清洁度

来料 PCB 与元器件应保证表面无明显污染物,元器件表面的污染物也会因工艺原因带到 PCB 上。一般 PCB 的离子污染应控制在 1.56mgNaCl/cm2以下,元器件在保持可焊性的 同时,要保证同样的清洁度要求。

4.2防止PCBA 转移过程污染。

在不少企业,组装好的PCBA 随意堆放,车间环境差,无抽风设备,人员赤手空拳行 事,极易引起PCBA 版面的污染,汗渍污染却不可避免,因此必须采取必要的措施,保证作业条件必要的清洁度要求。

4.3焊料焊剂的选择 主要包括选用低固态或免清型焊剂,理想的焊剂在工艺中由于预热及焊接热,还有锡波

的清洗,会使焊剂中的活性物质得到充分地利用,将清洁度保持到最佳。此外,SMT 使用 的锡膏也一样。部分焊膏的残留物极多,而且去除极难,因此选用非常重要,最好从通过检测的产品中选择进行必要的工艺试验,后再确定。

4.4加强工艺控制

PCBA 的主要残留物来自焊剂。因此在保证焊接质量的条件下,尽可能提高焊接时的预热及焊接温度,以及必要的焊接时间,使尽可能多的离子残留会随高温分解或挥发,从而得 到清洁的 PCBA。此外,其他控制措施,比如采用防潮树脂保护PCBA 的表面,间接地防止 或降低离子残留物的影响,这也不失一个好办法。

4.5使用清洁工艺

目前,绝大部分的 PCBA 的离子污染在清洗前难达到小于 1.56mgNaCl eq./cm2。要么与 用户协商降低要求,否则许多要求高的 PCBA,必须经过严格的清洗工序。清洗时既要针对 松香或树脂,又要针对离子性的残留,根据化学上的相似相溶原理清洗。清洗就是残留物的 溶解过程,因此必须使用极性与非极性的混合溶剂,才能有效的去除 PCBA 的残留。目前 由于环保呼声的膨胀,许多性能好的溶剂可能不被使用(如氟氯烃系列溶剂)。必须选用清洁工艺时,又不能对环境造成新的污染。这对许多厂家而言,确实不是一件容易的事。

5    结束语

残留物对PCBA可焊性的影响是严重的,所以许多的PCBA失效,都是由于残留物造 成的。在我们要给客户解决的许多个案中有深刻的体会;除了建议生产厂家加强工艺与物料 控制以外,要加强新工艺新技术的研究。我们目前也尽力完善检测的技术手段,为广大厂家或用户分析问题根源,提供改进的措施办法,共同努力减少 PCBA 由于残留物导致的失效, 从而提高 PCBA 的可靠性水平。

文章来源:中国SMT在线




PCBA线路板焊接后残留物分析--113彩票剂

 

水溶性这个术语并不一定意味着助焊剂残留物在加热后变成水溶性的,或者单独溶解在水中。反应会生产有机金属盐的化合物或者矿物质盐。例如,铅盐难溶于水,但是如果留在单板上,在湿度和大气中二氧化碳的存在下,铅盐会逐渐分解,会导致表面的腐蚀。类似于一种专门设计的水基清洗剂中的中和剂能用于去除铅盐。

水溶性有机助焊剂(OR类型)由水溶性的有机酸,如柠檬酸或者有机氢卤化物,以及表面活性剂组成。他们的助焊剂残留物通常难溶于碳氢化合物和其他不含氧的有机衍生物。水溶性助焊剂的配方变化非常大。他们不像松香助焊剂里那样有一种常见的成分—松香。鉴于残留物的化学特性,材料和制程过程中必须要去除残留物,由此联系到松香,把其当做一个首要的考虑方面。可以说能取代松香的最接近的材料回事高分子量的聚乙二醇,选择通过水来简单去除残留物。大多数有机酸助焊剂一个很常见的特点是它们极易引起化学反应。这对那些高度氧化的元器件和单板容许有很好的焊接成品率。由于这种反应性,焊接之后的残留物必须完全且快速去除,以避免长期的腐蚀性、表面绝缘电阻干扰和其他问题。

对松香助焊剂也是这种情况,不恰当的焊接条件会改变有机酸助焊剂残留物的化学结构,使得其不溶于水。由于这些原因,一些用户加入各种不同的材料,比如中和剂、螯合剂或者往水中加入洗涤剂以增加水溶性助焊剂的清洗能力。

就像它们的名字所表明的,这种类别的助焊剂是水溶性的。然而,焊接后的残留物可能与焊接前的助焊剂所显示的那样,有一样的水溶解性。焊接过程中,助焊剂暴露在非常高的高温下(通常在260℃【500°F】左右)。在这些温度下,例如氧化反应或者高温分解的化学反应有可能会发生。这在元器件和层压板之间会尤其有问题。这样的反应通常会引起最多只有部分产物可溶于水。这些反应能发生的程度是时间和暴露温度的函数,也是助焊剂特定的化学特性的函数。这些残留物能在不用放大设备的情况下很容易地看到,但是在放大设备下观察,似乎已经完全清洗干净的残留物也依旧会存在于组件中。这种情况下,可以通过使用离子萃取电阻率测试仪或者表面绝缘电阻测试仪来检测这些残留物。


PCBA线路板焊接后残留物分析--松香

一、    松香成分

松香是最古老的用于焊接的助焊剂材料之一。松香被发现是松树树液的一种组成成分。作为一种天然存在的物质,它主要由有机脂化树脂,主要的一元树脂酸,比如松香酸、新松香酸、海松酸和长叶松酸组成。在存在差异制备方法和原材料之间,甚至在同种原材料不同个体之间,这些羧酸化学结构可能以不同的比例存在。

二、    松香的形态

从外观上看,松香是琥珀色的玻璃态物质。它不是真正的固体,因为它不像晶体物质那样会融化,而是随着温度的升高,松香经历持续的软化过程直到流体粘稠度。洗涤温度的增加更改善松香的清洗特性,是因为松香会软化成流体。

三、    松香的助焊活性

单独的松香仅有轻微的助焊活性。它使焊料润湿很多金属而留下少量氧化物的能力是有限的。为了增强松香型助焊剂的助焊活性,通常都要加入一些化学活性物质到松香焊剂中。这些活性可以是非离子有机物质,这些物质仅在焊接温度升高的时候才变得有活性,或者一些更为有活性的离子物质,比如胺类卤化物或者有机酸。

四、    113彩票

松香助焊剂经常用于焊锡丝中的固体管芯。在挤出生产过程中,它能被直接加入到焊锡丝中。松香也广泛应用于液态助焊剂中和一些溶剂体系(通常基于乙醇)中当做活性物质。

五、    松香特性:作为一种助焊物质,松香拥有很多重要的特性

1.   松香自身是一种温和的助焊物质;

2.   残留物对金属不易腐蚀性;

3.   常温下优良的电绝缘性能。留在电路板上的松香残留物,通常会产生比裸板或者完全清洗的单板更高的表面绝缘电阻;

4.   对更具腐蚀性的卤素离子和酸,有优良的憎水密封效果。这些物质的密封离子被有效地固定住,不会对表面漏电或者金属界面间的腐蚀产生影响。

5.   溶于各种有机溶剂,包括一些乙醇、酮、乙二醇、乙醚、氯化、溴化和氟化的溶剂和碳氢化合物;

6.   主要由有机酸和酯类物质组成,松香能在溶剂、半水基或者水基皂化剂清洗过程中除去。

113彩票有以上这些特性,为加快电性能测试和电路组件的涂覆,为去除难看的粘性残留物,及为去除可能会导致电性能恶化的离子型活化物质,松香助焊剂残留物还是要求在焊接后被去除掉。


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免洗助焊剂,又名低固残留助焊剂。这类助焊剂由含质量百分比为2%~5%的固体物质或者非挥发性物质组成。有一种观点,因为这种助焊剂的残留物不会对电性能、管脚可测试性产生不利影响,和/或者它们几乎不可见,它们可能安全地留在组件上。这不一定是一个有充分根据的假设。为了保证助焊剂足够的活性,某些低固残留助焊剂与常规的助焊剂相比较,活性物质和松香的比例会高很多。因此,要证明特定助焊剂的残留物是非腐蚀性的,并且暴露在服务环境下也依然如此,就很关键。

不像在先前章节中所,低固残留助焊剂被配成焊接后留下极少或者没有残留物的形式。因为这样的目的就是为了避免清洗,根据J-STD-004定义的,这些低固残留助焊剂首先应该满足“L”类别,而不是标号为“M”活性类别的。对这些低固残留物而言,残留物的非腐蚀性或者有益的特性,使基于假设的理解是很重要的,助焊剂达到一个最低的温度,通常在群焊过程中获得,助焊剂会由一种导电的液体状转变为一种有利的固态物质。对于加入到焊膏中的助焊剂,这种转变实际上能保证再流焊过程中,助焊剂能接触到熔融的焊料。然而,在手工焊接操作中,如果液态的助焊剂加入是当做一种焊接助剂,那么这就会是一个很大的风险,因为这么多助焊剂有可能会超过烙铁头尖端热效应的范围。

为维持一个低固含量及保证足够的助焊剂活性,活性物质可能常常会是助焊剂固体成分中的主要部分。因为这些不寻常的比例,你不可能依靠这些更为惰性的固体去封包活性物质的残留物。事实上,一些研究已经表明绝缘电阻值降低是最初是最初所用助焊剂量的函数,推断出过多的焊后残留物助焊剂可能会导致电性能问题。因此,控制所用助焊剂的量就很重要。通常,单板的清洁度由清洗材料和清洗过程的有效所控制;这里,这种控制在助焊剂的使用阶段是直接的,因为没有焊后清洗的过程。许多不同的应用技术都已经是可商用的,每种技术都会有它自己的优点和缺点清单。



PCBA113彩票考虑的要点

一、     焊后/清洗后残留物的检测和分析,是组件清洗过程中重要的一部分,影响组装线路板清洗过程效果的因素,如下图所示:

image.png

一、     元器件几何形状

二、     期间托高高度对清洗的影响

三、     夹裹的液体

四、     元器件问题及残留物

1.   来自元器件的污染物

2.   元器件退化

3.   其他元器件清洗考虑要点

五、     表面的润湿

六、     表面张力和毛细力

七、     填充间隙对比未填充间隙

八、     助焊剂残留物可变性

九、     清洗剂效果


常见的PCBA线路板清洗工艺


1、全自动化的在线式清洗机

一种全自动化的在线式清洗机实物图。该清洗机针对SMT/THT的PCBA焊接后表面残留的松香助焊剂、水溶性助焊剂、免清洗性助焊剂/焊育等有机、无机污染物进行彻底有效的清洗。它适用于大批量PCBA清洗,采用安全自动化的清洗设备置于电装产线,通过不同的腔体在线完成化学清洗(或者水基清洗)、水基漂洗、烘干全部工序。清洗过程中,PCBA通过清洗机的传送带在不同的溶剂清洗腔体内,清洗液必须与元器件、PCB表面、金属镀层、铝镀层、标签、字迹等材料兼容,特殊部件需考虑能否经受清洗。

清洗工艺流程为:入----化学预洗---化学清洗---化学隔----预漂洗---漂洗---最后喷淋---风切干燥---烘干。

2、半自动化的离线式清洗机

一种半自动化的离线式实物图。该清洗机针对SMT/THT的PCBA焊接后表面残留的松香助焊剂、水溶性助焊剂、免清洗性助焊剂/焊膏等有机、无机污染物进行彻底有效的清洗。它适用于小批量多品种PCBA清洗,通过人工的搬运进行可设置在产线的任何地方,离线在一个腔体内完成化学清洗(或者水基清洗)、水基漂洗、烘干全部工序。清洗过程中,PCBA通常需夹具固定或是放在篮子(basket)里进行,清洗液必须与元器件、PCB表面、金属镀层、铝镀层、标签、字迹等材料兼容,特殊部件需考虑能否经受清洗。PCBA在清洗篮中的放置密度和放置倾角是有一定要求的,这两个因素对清洗效果会有直接的影响。

3手工清洗机

手工清洗机针对SMT/THT的PCBA焊接后表面残留的松香助焊剂、水溶性助焊剂、松香助焊剂、免清洗性助焊剂/焊育等有机、无机污染物进行彻底有效的清洗。它适用于小批量样品PCBA清洗,通过温度控制,适应MPC微相清洗剂手工清洗工艺,在一个恒温槽内完成化学清洗。

注意:超声波清洗作为投资少、便于实施的方案也为一些PCBA生产制造商所采用。但是,航天军工限(禁)用超声波清洗工艺,超声波清洗不应用于清洗电气或电子部件、元器件或装有电子元器件的部件,清洗时应采取保护措施,以防元器件受损(美军标DOD-STD-2000-4A《电气和电子设备通用焊接技术要求》);IPC-A-610E-2010三级标准也一般禁止超声波清洗工艺。

常用的清洗方法

1、水基清洗工艺:喷淋或浸洗

2、半水基清洗工艺:碳氢清洗后用水漂洗

3、真空清洗工艺:多元醇或改性醇

4、气相清洗工艺:HFE、HFC、nPB(正溴丙烷)、共沸物



以上一文,仅供参考!

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以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,在水基清洗、环保清洗方面有着丰富的经验,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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