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PCBA线路板清洗、SMT锡膏印刷机底部擦拭清...

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电路板清洗剂合明科技分析:电路板水基清洗的工艺窗口,受那些因素影响而不同?
发布时间:2019-09-12                返回列表
 

电路板清洗剂合明科技分析:电路板水基清洗的工艺窗口,受那些因素影响而不同?

2019年欲钱买料关键词导读:电路板清洗、电子组件清洗、水基清洗技术、水基清洗剂、印制电路板

前言

在生产中,有关印制电路板(PCB)、印制线路板(PWB)和印制线路组件(PWA)的清洗在IPC文件和手册里均有相关指导文件,如:CH-65 印制板及组件清洗指南、SM-839 施加阻焊剂前、后的清洗指南、SC-60 焊接后溶剂清洗手册、SA-61 焊接后半水基清洗手册、AC-62 焊接后水基清洗手册。

一、电路板清洗工艺窗口

随着技术的进步,使用更小的元器件、高密度布局、材料的变化,和环境条件重新提高了电路板清洁度的重要性,印制电路组件的清洗性已成为一个非常具有挑战的任务。

印制电路板按照既定的行业标准进行设计,组装和品质控制。为了减轻由于污染造成产品失效的风险,清洗工艺必须提供一个已定义的工艺窗口,该窗口是可重复的并且是横跨组装工艺中所遇到的变量的广阔区间。为实现一个高良率的清洗工艺,许多因素影响着清洗工艺窗口:基板,污染物,可用的清洗技术,清洗设备,和环境因素。

(一)基板:2019年欲钱买料设计清洗工艺的第一步是印制线路板布局的彻底审查以确定镀覆孔,孔的厚径比,任何适用堵塞或掩蔽的导通孔,和阻焊膜材料的选择。部件组成、尺寸和几何形状可以创造低间隙和小出口的夹层元器件而导致残留很难去除。

小型和轻量的部件当它们通过清洗工艺时增加了夹持组件的需求。清洗工艺设计首先考虑电路板表面、金属化和兼容性的限制。部件独特的限制可能会使一些元器件在进行清洗工艺时受到限制。

(二)组件污染物:对独特部件的考虑和限制有了明确了解后,在可制造性设计的下一步则考虑组装(通常是焊接)工艺后,留在电路板上的污染物的影响。为了解污染物的风险,设计人员须考虑助焊剂残留的成分,物理特性,数量,清洗材料对去除焊接残留的能力。焊接材料的相互作用,即助焊剂与相关于组件的热加工工艺及热加工工艺和清洗工艺之间的保留时间对产生的组件清洁度会有所影响。后续的处理步骤也可能影响产品的清洁度。焊膏、助焊膏、波峰焊助焊剂影响焊接工艺后残留去除的程度和难度。助焊剂残留物的不同清洗速率是与助焊剂的组成、再流后时间、再流温度有关。

所有电路板设计都必须考虑这些再流焊因素及参数的重要性。溶剂包含不同类型的分子间相互作用:氢键、离子偶极和偶极间吸引。随着助焊剂残留物改变,清洗速率也有所不同。对于所有清洗活动,清洗剂和清洗系统-包括时间、温度和力度都会影响清洗效果。

以上一文,仅供参考!


一、    外观及电性能要求

PCBA线路板上的污染物最直观的影响时PCBA的外观,如果在高温潮湿的环境中放置或者使用,有可能会出现残留物吸湿发白现象。由于在组件中大量使用无引线芯片、微型BGA、芯片级封装(CSP)和0201元器件,元器件和电路板之间的距离不断缩小,板的尺寸变小,组装密度越来越大。事实上,如果卤化物藏在元器件下面或者元器件下面根本清洗不到的地方,进行局部清洗可能造成因卤化物释放而带来的灾难性后果。这还会引起枝晶生长,结果可能引起短路。离子污染物如果清洗不当会造成很多问题:较低的表面电阻,腐蚀,导电的表面残留物在电路板表面会形成树枝状分布(树突),造成电路局部短路。如下图

对于军事电子装置使用可靠性而言,一个重大威胁是锡须和金属互化物。这个问题一直都存在。锡须和金属互化物最后会引起短路。在潮湿的环境和有电的情况下,如果组装上的离子污染过多,可能会造成问题。例如由于电解锡须的生长,导致的腐蚀,或者绝缘电阻降低,会引起电路板上的走线短路,如下图:

非离子污染物清洗不当,也同样会造成一系列问题。可能造成电路板淹膜附着不好,接插件的接触不良,对移动部件和插头的物力干涉和敷形涂层附着不良,同时非离子污染物还可能包囊离子污染物在其中,并可能将另外一些残渣和其他有害物质包囊并带进来。这些都是不容忽视的问题。

二、    三防漆涂覆需要

要使得三防漆涂覆可靠,必须使得PCBA线路板的表面清洁度符合IPC-A-610E-2010三级标准要求。在进行表面涂覆之前,没有清洗掉的树脂残留物会导致保护层分层,或者保护层出现裂纹;活性剂残留物可能会引起涂层下面出现电化学迁移,导致涂层破裂进而保护失效。经过有关实验研究表明,通过清洗可以增加50%涂覆粘接率。

三、    免清洗也需要清洗

按照现行标准,免清洗一词的意思是说线路板上的残留物从化学的角度上看是安全的,不会对PCBA线路板产生任何影响,可以留在线路板上。检测腐蚀、表面绝缘电阻(STR)、电迁移还有其他专门的检测手段主要是用来确定卤素/卤化物含量,进而确定免清洗的组装件在完成组装后的安全性。不过,即使是使用固含量低的免洗助焊剂,仍会有或多或少残留物。对于可靠性要求高的产品来讲,在线路板上是不允许存在任何残留物或者其他污染物的。对于军事等应用来说,即使是免洗电子组装件都规定必须清洗。

四、    摘抄自“IPC-CH-65B CN”《清洗指导》关于“免洗与清洗”的说明:

低固量助焊剂/焊膏(有时称之为“免洗”)出现的驱使下,有一个普遍的误解,即清洗已成为过去的问题。现实情况是清洗的全面性需求并没有减少。清洗需求已经转变或者保持过去原有的并且加入了已开发的新需求。更具体而言,免清洗过程并非意味着清洗是不必要的,清洗在免洗制程中扮演着成功实施的关键作用。低残留(“可接受的污垢”)组件已将清洗从组件阶段转向裸板制造和元器件制造阶段。今日的电子电路为了满足可靠性要求往往需要清洗。实际上,免洗方法往往是不可行的选择。




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