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关于电路板清洁度的标准是什么,水基清洗剂清洗PCBA的方式

发布日期:2023-03-06 发布者:合明科技 浏览次数:4322

如果电路板PCB 没有保持适当的清洁,在 PCB 装配或修改过程中使用的某些材料可导致严重的电路功能性问题。此类现象中最为常见的问题之一就是焊剂。助焊剂焊剂是一种化学制剂,用于协助将组件焊接至 PCB电路板。但令人遗憾的是如果在焊接后不加以清除,助焊剂焊剂会劣化 PCB 的表面绝缘电阻。

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经常通过我们的技术支持热线询问的一个问题是,“IPC关于清洁度的标准是什么?”。

按照J-STD-001,除非用户规定,制造商应该规定清洁要求(或者免洗或一个或两个装配面要清洗)和测试清洁度(或者不要求测试、表面绝缘电阻测试、或者测试离子、松香或其它有机表面污染物)。那么清洁系统是在焊接工艺与产品的兼容性的基础上选择的。清洁度测试将取决于使用的助焊剂和清洁化学品。如果使用松香助焊剂,J-STD-001提供了 1、2、3 类产品的数字标准。否则,离子污染测试是最简单和最小成本的。J-STD-001也有一般的数字要求,如表一所述。

  如果氯化物含量是一个关注,涉及离子色谱分析的工业研究结果已经显示,下面的指引是氯化物含量的合理断点。当氯化物含量超过下列水平是,增加了电解失效的危险性:

  1.   对低固体助焊剂,小于0.39μg/cm2

  2.   对高固体松香助焊剂,小于0.70μg/cm2

  3.   对水溶性助焊剂,小于0.75 - 0.78μg/cm2

  4.   对锡/铅金属化的光板,小于0.31μg/cm2

对清洁的讨论经常得出这个最终答案:真正的清洁度决定于产品和所希望的最终使用环境。但是怎么决定什么清洁对一个特定的最终使用环境是足够的呢?通过彻底和严格的分析,研究每一个潜在的污染物与最终使用情形,进行长期的可靠性测试。

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水基清洗工艺 
    水基清洗工艺是以水为清洗介质的,为了提高清洗效果可在水中添加少量的表面活性剂、洗涤助剂、缓蚀剂等化学物质(一般含量在2%-10%)。并可针对印制电路板(PCBA)上不同性质污染的具体情况,在水基清洗剂中添加剂,使其清洗的适用范围更宽。水基清洗剂对水溶性污垢有很好的溶解作用,再配合加热、刷洗、喷淋喷射、超声波清洗等物理清洗手段,能取得更好的清洗效果。在水基清洗剂中加入表面活性剂可使水的表面张力大大降低,使水基清洗剂的渗透、铺展能力加强,能更好的深入到紧密排列的电子元器件之间的缝隙之中,将渗入到印制电路板基板内部的污垢清洗除。利用水的溶解作用与表面活性剂的乳化分散作用也可以将合成活性类助焊剂的残留物很好在清除,不仅可以把各种水溶性的污垢溶解去除,而且能将合成树脂、脂肪等非可溶性污垢去除。对于使用松香基助焊剂或水基清洗剂中加入适当的皂化剂,皂化剂(saponifier)是在清洗印刷电路板时用来与松香中的松香酸、油脂中的脂肪酸等有机酸发生皂化反应,生成可溶于水的脂肪酸盐(肥皂)的化学物质。这是许多用于清洗印刷电路板上的助焊剂、油脂的清洗剂中常见的成分。皂化剂通常是显碱性的无机物如氢氧化钠、氢氧化钾等强碱,也可能是显碱性的有机物如单乙醇胺等。在商用皂化剂中一般还含有有机溶剂和表面活性剂成分,以清洗去除不能发生皂化反应的残留物。由于皂化剂可能对印刷电路板上的铝、锌等金属产生腐蚀,特别是在清洗温度比较高、清洗时间比较长时很容易使腐蚀加剧。所以在配方中应添加缓蚀剂。但应注意有对于碱性物质敏感的元器件的印制电路板不宜使用含皂化剂的水基清洗剂清洗。 
    在水基清洗的工艺中如果配合使用超声波清洗,利用超声波在清洗液中传播过程中产生大量调微小空气泡的“空穴效应”则可以有效的把不溶性污垢从电子结路板上剥除。考虑到印刷电路板、电子元器件与超声波的相溶性要求,印刷电路板清洗时使用的超声波频率一般在40KHz左右。 
    水基清洗工艺流程包括清洗、漂洗、干燥三个工序。首先用浓度为2%-10%的水基清洗剂配合加热、刷洗、喷淋喷射、超声波清洗等物理清洗手段对印刷电路板进行批量清洗然后再用纯水或离子水(DI水)进行2-3次漂洗,最后进行热风干燥。水基清洗需要使用纯水进行漂洗是造成水基清洗成本很高的原因。虽然高质量的水质是清洗质量的可靠保证,但在一些情况下先使用成本较低的电导率在5um·cm的去离子水进行漂洗,最后再使用电导率在18um·cm的高纯度去离子进行一次漂洗也可以取得很好的清洗效果。典型的水清洗工艺如图1所示。一个典型的工艺过程为:在55℃的温度下用水基清洗剂对电子线路板进行批量清洗,并配合强力喷射清洗5min,然后用55℃的去离子水漂洗15min,最后在60℃温度下热风吹干20min。为了提高水资源的利用率,在清洗工序使用的自来水或在漂洗槽使用过的去离子水,据文献介绍在预清洗中使用自来水(含有较多离子的硬水),不仅可以大大降低生产成本,而且它的除污能力一点也不比软水或去离子水差。

欢迎使用合明科技水基清洗剂系列产品清洗电路板助焊剂锡膏松香残留物!

  


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以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,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的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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