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2019-05-31

PCBA线路板清洗后洁净度检测方法

发布者:合明科技 ; 福德正神:489

PCBA线路板清洗后洁净度检测方法


清洁度要求:


电子制造商面临着对生产可靠的硬件所需的清洁等级程度难以抉择。“多干净才算足够干净”这个问题给越来越窄的导线和线路带来更多的挑战。在工业中某一领域可接受的洁净度(如一个玩具进行了SMT波峰焊后),对于另外的领域或许就是不可接受(例如倒装芯片封装)。很多的工艺专家们可能对清洁度并不十分了解,挑战仍然存在于与残留相关的某个或者某些长期可靠性方面的问题,或者是决定残留对硬件的功能性影响有多大。


需要考虑的有如下几方面的因素:


 终端使用环境(航天、医疗、军事、汽车、信息科技等);

产品的设计/服役周期(90天、3年、20年、50年、保质期+1天);

涉及的技术(高频、高阻抗、电源);


失效现象与标准所定义的终端产品1、2、3级相对应的产品(例如: 移动电话、心率调整器)。

   

1、目测法:

利用放大镜(X5 )或光学显微镜对PCBA进行观察,通过观察有无焊剂固体残留物、锡渣锡珠、不固定的金属颗粒及其它污染物,来评定清洗质量。通常要求PCBA线路板表面必须尽可能清洁,应看不到残留物或污染物的痕迹,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。这种方法的特点是简单易行,缺点是无法检查元器件底部的污染物以及残留的离子污染物,适合于要求不高的场合。IPC-A-610《电子组件的可接收性》中提供了通用的组装后的检测指南。


2、溶剂萃取液测试法:

溶剂萃取液测试法又称离子污染物含量测试。它是一种离子污染物的含量平均测试,测试一般都是采用IPC方法(IPC-TM-610.2.3.25),它是将清洗后的PCBA,浸入离子度污染测定仪的测试溶液中(75%+2%的纯异丙醇加25%的DI水),将离子残留物溶解于溶剂中,小心收集溶剂,测定它的电阻率。离子污染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。即这些离子污染物(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线路板的表面一定存在或仅存在NaCl。


3、表面绝缘电阻测试法(SIR):

此法是测量PCBA线路板上导体之间表面绝缘电阻,表面绝缘电阻的测量能指出由于污染在各种温度、湿度、电压和时间条件下的漏电情况。其优点是直接测量和定量测量;而且可以检测局部区域是否存在焊剂。由于PCBA焊膏中的残留焊剂主要存在于器件与PCB的夹缝中,特别是BGA的焊点,更难以清除,为了进一步验证清洗效果,或者说验证所使用的锡膏的安全性(电气性能),通常采用测量元器件与PCB夹缝中的表面电阻来检验PCBA线路板的清洗效果。一般SIR测量条件是在环境温度85*C、环境湿度85%RH和100V测量偏压下,试验170小时。


4、离子污染物当量测试法(动态法)

参照SJ20869-2003中第6.3的规定。


5、焊剂残留量的检测

参照SJ20869-2003中第6.4的规定。


PCBA线路板清洗注意事项


印制板组装件装焊后应尽快进行清洗(因为焊剂残留物会随着时间逐渐硬化并形成金属卤酸盐等腐蚀物),彻底清除印制板的残留焊剂、焊料及其它污染物。在清洗时要防止有害的清洗剂侵入未完全密封的元器件内,以免对元器件造成损害或潜在的损害。印制板组件清洗后,放入40~50*C的烘箱中烘烤干燥20~30分钟,清洗件未干燥前,不应用裸手触摸器件。清洗不应对元器件、标识、焊点及印制板产生影响。一般电子产品PCBA的组装要经过SMT+THT工艺流程,其间要经过波峰焊焊接、回流焊焊接、手工焊接及其他焊接过程,不管是什么方式的焊接,组装(电装)工艺过程都是主要的组装污染来源。清洗就是一个焊接残留物的溶解去除过程,清洗的目的是通过保证良好表面电阻、防止漏电,从而在本质上延长产品寿命。


从不断发展的电子产品市场可以看出,现代和未来的电子产品将会变得越来越小,对高性能和高可靠性的要求将比以往任何时候都更为强烈。彻底清洗是一项十分重要而技术性很强的工作,它直接影响到电子产品的工作寿命和可靠性,也关系到对环境的保护和人类的健康。要从整个生产工艺系统的角度来重新认识和解决焊接清洗问题,方案的实施要配合助焊剂、焊料焊膏、焊锡丝等焊接材料的使用,使有机溶剂、无机溶剂及其混合溶剂或者水洗或者免清洗与其做到匹配,才能有效除去残留,使清洗洁净度较容易得以满足顾客期望。


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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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