清(qing)洗(xi)作為PCBA電(dian)子組裝(zhuang)的(de)工序(xu)之一(yi)，隨著組裝(zhuang)密度和(he)復雜性(xing)的(de)不斷提(ti)高(gao)，在軍用、航空航天等(deng)高(gao)可靠性(xing)產(chan)品的(de)生(sheng)產(chan)中再(zai)次成為焦點，越來(lai)越引起業界(jie)重視。為了提(ti)高(gao)電(dian)子產(chan)品的(de)可靠性(xing)和(he)質量(liang)，必(bi)須(xu)嚴格控制PCBA殘留(liu)物的(de)存在，必(bi)要時(shi)必(bi)須(xu)徹底清(qing)除這些污染(ran)物。文章從(cong)生(sheng)產(chan)制造和(he)代工的(de)角度系統進(jin)行清(qing)洗(xi)工藝的(de)理論與實踐探(tan)討。

電(dian)(dian)子(zi)產品是(shi)(shi)由各種(zhong)電(dian)(dian)子(zi)元(yuan)器件(jian)組(zu)(zu)(zu)裝在印制(zhi)板上，進(jin)而(er)組(zu)(zu)(zu)合成整機。最基本的(de)組(zu)(zu)(zu)裝過(guo)程是(shi)(shi)印制(zhi)電(dian)(dian)路板組(zu)(zu)(zu)件(jian)（簡(jian)稱(cheng)PCBA）組(zu)(zu)(zu)裝（也稱(cheng)電(dian)(dian)裝），PCBA組(zu)(zu)(zu)裝中(zhong)軟釬焊(han)（即錫(xi)焊(han)）過(guo)程是(shi)(shi)影(ying)響電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)和可(ke)靠性(xing)的(de)重要環(huan)節。根(gen)據中(zhong)國賽寶實驗室可(ke)靠性(xing)研(yan)究分(fen)析中(zhong)心提供的(de)PCBA電(dian)(dian)裝品質問(wen)題(ti)分(fen)析統計，腐蝕、電(dian)(dian)遷移引(yin)起的(de)短路、斷路等(deng)后期使用失效問(wen)題(ti)占4%，是(shi)(shi)產品可(ke)靠性(xing)的(de)幾大殺(sha)手之(zhi)一。

過去(qu)人們對于清洗的認識還不(bu)(bu)夠，主(zhu)要是因為電子產品的PCBA組(zu)裝密度不(bu)(bu)高，認為助焊劑殘留(liu)是不(bu)(bu)導電的、良性(xing)的，不(bu)(bu)會(hui)影(ying)響到電氣(qi)性(xing)能。

現(xian)如(ru)今的(de)電(dian)子組裝(zhuang)件(jian)設計趨(qu)于小(xiao)型化，更小(xiao)的(de)器件(jian)，更小(xiao)的(de)間距，引腳和焊盤都越來越靠(kao)近，存在的(de)縫(feng)隙越來越小(xiao)，污(wu)染物可(ke)(ke)能(neng)會卡在縫(feng)隙里，這就(jiu)意味著比較小(xiao)的(de)微粒如(ru)果殘(can)留在兩(liang)個焊盤之(zhi)間有(you)可(ke)(ke)能(neng)引起短路(lu)的(de)潛在不(bu)良。

近兩年來(lai)的(de)電(dian)子組裝業(ye)(ye)對于清洗的(de)要(yao)(yao)求(qiu)呼聲越來(lai)越高(gao)，不但是對產品的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，而(er)且對環境(jing)的(de)保護和人類的(de)健康也較高(gao)要(yao)(yao)求(qiu)，由(you)此催生了許許多多的(de)清洗設備供(gong)應商和方案供(gong)應商，清洗也成(cheng)為電(dian)子組裝行業(ye)(ye)的(de)技術交流研討的(de)主要(yao)(yao)內容之一。

PCBA加工污染有哪些

污染物(wu)的定義為任何使PCBA的化學、物(wu)理或電氣性能降低(di)到(dao)不合格(ge)水平的表面沉積(ji)物(wu)、雜質、夾渣以(yi)(yi)及被吸附物(wu)。主要有以(yi)(yi)下幾(ji)個方(fang)面：

1. 構成PCBA的元器件、PCB的本身污(wu)染(ran)或氧(yang)化等(deng)都會帶(dai)來PCBA板面污(wu)染(ran)；

2. PCBA在(zai)生產制造過(guo)程中，需使用(yong)錫膏、焊(han)(han)(han)料、焊(han)(han)(han)錫絲等來(lai)進行焊(han)(han)(han)接，其中的助(zhu)焊(han)(han)(han)劑在(zai)焊(han)(han)(han)接過(guo)程中會產生殘留物于PCBA板面形成污染，是(shi)主(zhu)要(yao)的污染物；

3. 手工(gong)焊(han)(han)接(jie)過程中會(hui)產生的(de)手印(yin)記，波(bo)峰焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)過程會(hui)產生一些波(bo)峰焊(han)(han)爪腳印(yin)記和(he)(he)焊(han)(han)接(jie)托盤（治(zhi)具(ju)）印(yin)記，其(qi)PCBA表面也可能存在不同程度(du)的(de)其(qi)它類型的(de)污染物，如堵孔膠，高溫膠帶的(de)殘(can)留(liu)膠，手跡和(he)(he)飛塵等；

4. 工作(zuo)場地的(de)塵埃，水及溶(rong)劑的(de)蒸(zheng)氣、煙霧、微(wei)小顆粒有機物，以及靜電(dian)引起(qi)的(de)帶電(dian)粒子附著于(yu)PCBA的(de)污染(ran)。

以上說明污(wu)染物主要來(lai)源于組裝工藝過程，特別是焊(han)接(jie)工藝過程。

在焊(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中，由于金屬在加熱的(de)情(qing)況下會產生一(yi)薄層(ceng)氧化膜，這將阻礙焊(han)(han)錫的(de)浸(jin)潤(run)，影響焊(han)(han)接(jie)點合金的(de)形成，容易出現虛(xu)焊(han)(han)、假焊(han)(han)現象。助(zhu)焊(han)(han)劑(ji)具有脫氧的(de)功(gong)能，它可以去掉(diao)焊(han)(han)盤和元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)氧化膜，保(bao)證焊(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)順(shun)利進行(xing)。所以，在焊(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中需要助(zhu)焊(han)(han)劑(ji)，助(zhu)焊(han)(han)劑(ji)在焊(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中對于良好焊(han)(han)點的(de)形成，足(zu)夠的(de)鍍通(tong)孔填充率起著至(zhi)關重要的(de)作用。

焊(han)(han)接中助(zhu)焊(han)(han)劑的(de)(de)作用是清(qing)除PCB板(ban)焊(han)(han)接表(biao)(biao)面(mian)上的(de)(de)氧化(hua)物(wu)使金屬表(biao)(biao)面(mian)達到(dao)必(bi)要(yao)(yao)的(de)(de)清(qing)潔度，破壞(huai)融(rong)錫表(biao)(biao)面(mian)張力，防止焊(han)(han)接時焊(han)(han)料和焊(han)(han)接表(biao)(biao)面(mian)再度氧化(hua)、增加其擴散力，有(you)助(zhu)于熱量傳(chuan)遞到(dao)焊(han)(han)接區。助(zhu)焊(han)(han)劑的(de)(de)主要(yao)(yao)成份是有(you)機(ji)酸、樹脂以及其他(ta)成分。高溫和復雜的(de)(de)化(hua)學反應(ying)(ying)過程改變了助(zhu)焊(han)(han)劑殘留(liu)物(wu)的(de)(de)結構。殘留(liu)物(wu)往往是多(duo)聚物(wu)、鹵化(hua)物(wu)、同錫鉛反應(ying)(ying)產(chan)生的(de)(de)金屬鹽，它們有(you)較強的(de)(de)吸附性能，而(er)溶解性極(ji)差，更(geng)難清(qing)洗(xi)。

污染有哪些危害

污染(ran)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)直接或間(jian)接引(yin)起(qi)PCBA潛在(zai)的風險(xian)，諸如殘留(liu)物(wu)中(zhong)的有(you)機酸可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)對PCBA造(zao)成腐蝕；殘留(liu)物(wu)中(zhong)的電離子在(zai)通(tong)電過程中(zhong)，因為兩焊盤之間(jian)電勢差的存在(zai)會造(zao)成電子的移(yi)動(dong)，就有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)形成短(duan)路，使產(chan)品失(shi)效；殘留(liu)物(wu)會影響(xiang)涂(tu)(tu)覆效果，會造(zao)成不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)涂(tu)(tu)敷(fu)或涂(tu)(tu)覆不良的問(wen)題；也可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)暫(zan)時(shi)發現(xian)不了(le)，經(jing)過時(shi)間(jian)和環境溫度(du)的變化，出現(xian)涂(tu)(tu)層龜(gui)裂、翹皮，從(cong)而引(yin)起(qi)可(ke)(ke)靠性問(wen)題。

1. 腐蝕案(an)例見圖

經(jing)電子(zi)(zi)探針分析，發現焊(han)點(dian)表面除(chu)了碳(tan)氧及(ji)鉛(qian)錫(xi)成份外，還有檢測到超出正常情況含量(liang)的鹵素（Cl）。這種鹵素離(li)(li)子(zi)(zi)的作(zuo)用，在空氣與(yu)水分的幫助下(xia)，對(dui)焊(han)點(dian)形(xing)成循環腐蝕，最(zui)終在焊(han)點(dian)表面及(ji)周邊形(xing)成白色(se)多(duo)孔的碳(tan)酸鉛(qian)，失效部位的焊(han)點(dian)已經(jing)發白變色(se)且多(duo)孔。如果PCBA組裝時(shi)由于(yu)使用了鐵底材(cai)底引線腳底元(yuan)器件，鐵底材(cai)由于(yu)缺乏焊(han)料底覆(fu)蓋，在鹵素離(li)(li)子(zi)(zi)以(yi)及(ji)水分的腐蝕下(xia)很(hen)快(kuai)產生Fe3＋，使板面發紅。

另外，在潮濕(shi)環境下(xia)，具有酸性的離(li)子污染物還可(ke)以(yi)直接腐蝕銅引線、焊點(dian)及元器(qi)件，導致電氣失效。

2. 電遷移案例(li)

如果在(zai)(zai)PCBA表面(mian)有離子污(wu)染存在(zai)(zai)，極易發(fa)生電遷(qian)移(yi)現象，出(chu)現離子化(hua)金屬向(xiang)相反電極間移(yi)動，并在(zai)(zai)反向(xiang)端(duan)還原(yuan)成原(yuan)來的(de)(de)金屬而出(chu)現樹(shu)枝(zhi)(zhi)狀現象稱為樹(shu)枝(zhi)(zhi)狀分布（樹(shu)突、枝(zhi)(zhi)晶(jing)、錫須），枝(zhi)(zhi)晶(jing)的(de)(de)生長有可(ke)能(neng)造成電路局(ju)部短(duan)路。

如果PCBA上(shang)使用了含銀的焊(han)料，在銀腐蝕(shi)成銀離子后(hou)，電遷(qian)移更易發生，電遷(qian)移失效的PCBA在進(jin)行必要(yao)的清(qing)洗后(hou)功能常常恢復正常。

3. 電接(jie)觸不良案例

在(zai)(zai)PCBA的組(zu)裝(zhuang)工(gong)藝中，一(yi)些樹脂比如松香類殘(can)(can)留物常(chang)(chang)(chang)常(chang)(chang)(chang)會(hui)(hui)污(wu)染金手指或其它(ta)接插(cha)件，在(zai)(zai)PCBA工(gong)作發熱(re)時(shi)或炎(yan)熱(re)氣(qi)候(hou)下，殘(can)(can)留物會(hui)(hui)產生粘性，易于(yu)吸附灰塵或雜(za)質，引起接觸電(dian)阻增大(da)甚至開路(lu)失效。BGA焊(han)(han)(han)點(dian)中PCB面(mian)焊(han)(han)(han)盤鎳層(ceng)存(cun)在(zai)(zai)腐蝕(shi)以(yi)及鎳層(ceng)表面(mian)富磷層(ceng)的存(cun)在(zai)(zai)降(jiang)低了(le)焊(han)(han)(han)點(dian)與焊(han)(han)(han)盤的機(ji)械結合(he)強度，當(dang)受到正常(chang)(chang)(chang)應力(li)作用時(shi)發生開裂，造(zao)成電(dian)接觸失效。

PCBA污染物分類

PCBA上(shang)的污染(ran)物(wu)主要是(shi)(shi)依靠物(wu)理(li)鍵結(jie)(jie)合與(yu)化(hua)學(xue)鍵結(jie)(jie)合產(chan)生(sheng)。所(suo)(suo)謂“物(wu)理(li)鍵”結(jie)(jie)合，是(shi)(shi)指污染(ran)物(wu)與(yu)PCB表面之(zhi)間(jian)(jian)以分子(zi)間(jian)(jian)力相結(jie)(jie)合。通常物(wu)理(li)鍵鍵能(neng)相對較低，一般在0.8×103～2.1×104J/mol之(zhi)間(jian)(jian)。附著(zhu)在PCB上(shang)的松香(xiang)(xiang)、樹脂(zhi)、殘膠等(deng)屬于(yu)物(wu)理(li)鍵結(jie)(jie)合。所(suo)(suo)謂“化(hua)學(xue)鍵”結(jie)(jie)合，是(shi)(shi)指污染(ran)物(wu)與(yu)PCB表面之(zhi)間(jian)(jian)發生(sheng)化(hua)學(xue)反應、形成(cheng)原(yuan)子(zi)之(zhi)間(jian)(jian)的結(jie)(jie)合，生(sheng)成(cheng)離(li)子(zi)化(hua)合物(wu)或(huo)共(gong)價化(hua)合物(wu)，如松香(xiang)(xiang)酸與(yu)金屬形成(cheng)的松香(xiang)(xiang)酸鹽等(deng)。化(hua)學(xue)鍵的鍵能(neng)較強，在（4.2～8.4）×105J/mol之(zhi)間(jian)(jian)。

對于(yu)PCBA的(de)污(wu)染物(wu)，一般分為三大類型(xing)：

1. 極性污(wu)染(ran)物(wu)（也叫無機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)、離子性殘留(liu)物(wu)、離子污(wu)染(ran)物(wu)）

 PCBA上的(de)(de)這種污染物(wu)是在(zai)一(yi)定條件下（放在(zai)溶(rong)液中(zhong)時(shi)）可以電離(li)為帶正(zheng)電或負電的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)一(yi)類物(wu)質，如鹵化物(wu)、酸及其鹽。不同的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)污染物(wu)在(zai)不同的(de)(de)溶(rong)液中(zhong)會以不同的(de)(de)速(su)率分離(li)為正(zheng)負離(li)子(zi)(zi)。

在(zai)潮濕(shi)的環境中，當(dang)電(dian)子部(bu)件加電(dian)時，極性污染物(wu)的離子就會朝(chao)著帶(dai)相反極性的導體遷移，可在(zai)導體之間（如焊(han)好的引(yin)腳之間）形成樹枝狀(zhuang)金屬物(wu)質，引(yin)起導體之間的絕緣(yuan)電(dian)阻下降，增加焊(han)點(dian)或導線間的漏電(dian)流，甚至發生短路(lu)。

離子(zi)污染物(wu)主要有(you)以下幾(ji)種：

FluxActivators 助焊劑活性劑

Perspiration汗液

IonicSurfactants離(li)子(zi)表面活性劑(ji)

Ethanolamines乙醇胺

OrganicAcids有機酸

Plating Chemistries電(dian)鍍化學物(wu)質

2. 非極性污染物（也叫有機(ji)污染物、非離子污染物）

PCBA上的(de)(de)這種污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)本身(shen)不導電，在電路板上可能相當(dang)于(yu)一個電阻（絕緣體(ti)），可以(yi)(yi)阻止(zhi)或減小電流的(de)(de)流通(tong)。最典型(xing)的(de)(de)是松(song)香(xiang)本身(shen)的(de)(de)樹脂型(xing)殘(can)渣，波峰焊(han)中的(de)(de)防(fang)氧化油(you)，貼片機或插裝機的(de)(de)油(you)脂或蠟，焊(han)接工(gong)藝過程中夾帶的(de)(de)膠帶殘(can)留物(wu)以(yi)(yi)及操(cao)作(zuo)人(ren)員的(de)(de)膚油(you)等。這些污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)自(zi)身(shen)發粘(zhan)，吸(xi)附(fu)灰塵。這些有(you)機殘(can)留物(wu)（如松(song)香(xiang)、油(you)脂等）會形成(cheng)絕緣膜，會防(fang)礙連接器(qi)、開關、繼電器(qi)等的(de)(de)接觸(chu)表面之間的(de)(de)電接觸(chu)，這些影(ying)響會隨環境條件(jian)的(de)(de)變化及時(shi)(shi)間延長加劇(ju)，引起(qi)接觸(chu)電阻增大(da)，造成(cheng)接觸(chu)不良甚(shen)至開路失效。有(you)時(shi)(shi)松(song)香(xiang)覆蓋在焊(han)點(dian)上還有(you)礙測試，特別(bie)是非極性污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)在極性污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)的(de)(de)配合下(xia)，還會加劇(ju)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)程度。

離子污染(ran)物主要有以(yi)下幾種：

Rosin松香(xiang)

Oils油

Greases油脂

HandLotion 洗手液

Silicone硅樹脂

Adhesive膠

3. 粒狀污染(ran)物

粒(li)狀污染物(wu)通常(chang)是(shi)工作環(huan)境(jing)中的灰(hui)塵、煙(yan)霧，棉絨、玻(bo)璃纖維絲和靜(jing)電粒(li)子等在 PCB 上留下的塵埃(ai)、以及焊接時(shi)出現的焊球或(huo)錫珠錫渣。它們(men)也能降低電氣性能或(huo)造成(cheng)(cheng)電短路，對電子組裝產品造成(cheng)(cheng)危害。

粒狀污染物可(ke)以采用(yong)機械方式如高(gao)壓(ya)氣體(ti)噴吹(chui)、人工剝離、清洗多種(zhong)方式來去除。

PCBA清洗的目的,為什么要進行PCBA清洗

1. 外觀及電性能(neng)要求

PCBA上的(de)污(wu)染物(wu)(wu)最直觀的(de)影響是PCBA的(de)外觀，如果在(zai)高溫潮濕的(de)環境中放(fang)(fang)置或使用，有可能出(chu)現殘留物(wu)(wu)吸濕發白現象。由于(yu)在(zai)組(zu)件中大量使用無引(yin)線芯片(pian)、微型BGA、芯片(pian)級封裝（CSP）和0201元件，元件和電路板之間的(de)距離(li)不斷縮小，板的(de)尺寸變小，組(zu)裝密度越來越大。事實上，如果鹵化物(wu)(wu)藏(zang)在(zai)元件下面(mian)或者(zhe)元件下面(mian)根(gen)本清洗(xi)不到的(de)地方，進行局部清洗(xi)可能造(zao)成因鹵化物(wu)(wu)釋(shi)放(fang)(fang)而帶(dai)來的(de)災難性后果。這還會引(yin)起枝(zhi)晶生長，結果可能引(yin)起短路。

離子(zi)污染物如(ru)果清洗(xi)不當(dang)會(hui)造(zao)成很多問(wen)題：較低的表(biao)面電(dian)阻，腐蝕，導電(dian)的表(biao)面殘留(liu)物在電(dian)路板表(biao)面會(hui)形成樹枝狀分布（樹突），造(zao)成電(dian)路局部短路，如(ru)圖。

對于(yu)軍事(shi)電(dian)子裝置使用可靠(kao)性而言，一(yi)個重大威脅是(shi)錫須和金屬(shu)互化(hua)(hua)物。這(zhe)個問題一(yi)直都存在。錫須和金屬(shu)互化(hua)(hua)物最后會(hui)引起短路。在潮濕的(de)(de)(de)環境和有電(dian)的(de)(de)(de)情況下(xia)，如果組裝件上的(de)(de)(de)離(li)子污染過多，可能會(hui)造(zao)成問題。例如由于(yu)電(dian)解錫須的(de)(de)(de)生長，導體的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)，或者絕緣電(dian)阻降低，會(hui)引起電(dian)路板上的(de)(de)(de)走(zou)線短路，如圖

非(fei)離(li)子(zi)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)清(qing)洗不當，也同樣會造(zao)成(cheng)一(yi)系列問題。可能(neng)造(zao)成(cheng)電路(lu)板(ban)掩膜附(fu)著(zhu)不好，接(jie)插(cha)件(jian)的(de)接(jie)觸不良(liang)，對移(yi)動部件(jian)和(he)(he)插(cha)頭的(de)物(wu)(wu)理(li)干涉(she)和(he)(he)敷(fu)形(xing)涂層附(fu)著(zhu)不良(liang)，同時非(fei)離(li)子(zi)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)還(huan)可能(neng)包裹(guo)離(li)子(zi)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)在其(qi)中，并可能(neng)將另外(wai)一(yi)些殘(can)渣和(he)(he)其(qi)它有害(hai)物(wu)(wu)質包裹(guo)并帶進來。這些都是不容(rong)忽(hu)視的(de)問題。

2. 三防漆涂覆需要(yao)

要(yao)使得(de)三防漆涂(tu)覆(fu)可靠(kao)，必須使PCBA的(de)表(biao)面(mian)清(qing)潔度符合IPC-A-610E-2010三級(ji)標準要(yao)求。在進(jin)行表(biao)面(mian)涂(tu)覆(fu)之(zhi)前沒有清(qing)洗掉的(de)樹(shu)脂殘留(liu)(liu)物(wu)會(hui)導(dao)致保(bao)護層分層，或者保(bao)護層出現裂(lie)紋(wen)；活化劑殘留(liu)(liu)物(wu)可能會(hui)引起(qi)涂(tu)層下(xia)面(mian)出現電化學遷移(yi)，導(dao)致涂(tu)層破裂(lie)保(bao)護失效。研究(jiu)表(biao)明，通過(guo)清(qing)洗可以增(zeng)加50%涂(tu)敷粘結率(lv)。

3. 免清(qing)洗也需要清(qing)洗

按(an)照現行(xing)標準(zhun)，免(mian)(mian)清(qing)洗一詞的(de)(de)意思(si)是說電(dian)(dian)路(lu)(lu)板上(shang)(shang)的(de)(de)殘留(liu)物(wu)從(cong)化學的(de)(de)角度上(shang)(shang)看是安全(quan)的(de)(de)，不會對電(dian)(dian)路(lu)(lu)板產(chan)生任何(he)影響，可以留(liu)在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板上(shang)(shang)。檢測(ce)腐(fu)蝕、表面(mian)絕緣(yuan)電(dian)(dian)阻(zu)（SIR）、電(dian)(dian)遷移還有其他專門(men)的(de)(de)檢測(ce)手段主要是用(yong)來(lai)(lai)(lai)確定(ding)鹵(lu)素/鹵(lu)化物(wu)含量，進而確定(ding)免(mian)(mian)清(qing)洗的(de)(de)組(zu)裝件在(zai)(zai)(zai)完成組(zu)裝后的(de)(de)安全(quan)性。不過，即使(shi)使(shi)用(yong)固(gu)含量低的(de)(de)免(mian)(mian)清(qing)洗助焊劑，仍會有或多或少(shao)的(de)(de)殘留(liu)物(wu)。對于可靠(kao)性要求(qiu)高的(de)(de)產(chan)品來(lai)(lai)(lai)講(jiang)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板上(shang)(shang)是不允許存在(zai)(zai)(zai)任何(he)殘留(liu)物(wu)或者(zhe)其他污(wu)染物(wu)的(de)(de)。對于軍(jun)事應用(yong)來(lai)(lai)(lai)講(jiang)，即使(shi)是免(mian)(mian)洗電(dian)(dian)子(zi)組(zu)裝件都(dou)規定(ding)必須清(qing)洗。

pcba清洗原理，PCBA清洗過程詳解

清(qing)(qing)洗(xi)(xi)就是(shi)清(qing)(qing)除(chu)污染物(wu)的(de)(de)過(guo)(guo)程，主(zhu)要是(shi)采用溶(rong)(rong)(rong)液(ye)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)方(fang)法，通(tong)過(guo)(guo)污染物(wu)和溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)之(zhi)間(jian)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)作用或化(hua)學反(fan)應，破(po)壞污染物(wu)與(yu)PCB之(zhi)間(jian)的(de)(de)物(wu)理(li)鍵(jian)或化(hua)學鍵(jian)的(de)(de)結合力，從而達到分(fen)離污染物(wu)的(de)(de)目的(de)(de)，將污染物(wu)從PCBA上去除(chu)。不論是(shi)松香還是(shi)有(you)機酸以及它們的(de)(de)錫鹽(yan)或鉛鹽(yan)，都(dou)有(you)一定的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)度(du)，通(tong)過(guo)(guo)從電路(lu)板面向清(qing)(qing)洗(xi)(xi)劑(ji)里轉(zhuan)移這一過(guo)(guo)程完成殘留物(wu)的(de)(de)去除(chu)。在溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)過(guo)(guo)程中，提高清(qing)(qing)洗(xi)(xi)劑(ji)溫度(du)或輔(fu)以超聲波以及刷(shua)洗(xi)(xi)，都(dou)會(hui)加快清(qing)(qing)洗(xi)(xi)速度(du)和提高清(qing)(qing)洗(xi)(xi)效果。

PCBA裝焊后的(de)清洗是(shi)(shi)一項增值的(de)工藝過(guo)程，其主要任務是(shi)(shi)清除焊接之后的(de)助(zhu)焊劑(ji)殘余物(wu)、膠(jiao)帶的(de)殘膠(jiao)及其他人為污染(ran)，目的(de)是(shi)(shi)提高PCBA的(de)使(shi)用可靠性。這在(zai)過(guo)去曾被認為是(shi)(shi)不增值的(de)勞(lao)動，現在(zai)看來是(shi)(shi)錯誤的(de)認識。

PCBA的(de)清洗(xi)，分為貼裝(zhuang)（SMT工段(duan)）的(de)清洗(xi)、插裝(zhuang)（THT工段(duan)）的(de)清洗(xi)，清洗(xi)可(ke)(ke)以去除產(chan)品在各(ge)道加工過程中(zhong)表面污染(ran)物的(de)堆(dui)積，并(bing)且可(ke)(ke)以降(jiang)低產(chan)品可(ke)(ke)靠(kao)性在表面污染(ran)物方面的(de)風險。

清(qing)洗(xi)(xi)PCBA，首先(xian)要(yao)確定的(de)是(shi)清(qing)洗(xi)(xi)劑(ji)(ji)與電路板在(zai)焊(han)接過(guo)程(cheng)中產生的(de)殘(can)留物相匹配，即要(yao)解決助焊(han)劑(ji)(ji)殘(can)留與清(qing)洗(xi)(xi)劑(ji)(ji)的(de)兼容性，以(yi)便能容易將(jiang)殘(can)留去除并達到(dao)滿足清(qing)潔度的(de)目標。一個有(you)效的(de)清(qing)洗(xi)(xi)工(gong)藝，必須保(bao)證焊(han)接溫度曲(qu)線(xian)參(can)數(shu)、清(qing)洗(xi)(xi)工(gong)藝設置參(can)數(shu)、焊(han)膏焊(han)料及助焊(han)劑(ji)(ji)所有(you)參(can)數(shu)都達到(dao)最佳匹配范(fan)圍。

對(dui)于(yu)波峰焊(han)焊(han)接(jie)有可能過爐(lu)后(hou)的助(zhu)焊(han)劑(ji)、阻焊(han)膜二者間有所(suo)反應造成暗污(wu)(wu)印跡(ji)，污(wu)(wu)染(ran)物用手觸及明顯感到發(fa)粘，一(yi)般的清洗劑(ji)洗不(bu)掉。還可能波峰焊(han)溫度(du)曲線不(bu)合理，如果預熱溫度(du)過高(gao)，助(zhu)焊(han)劑(ji)會玻璃化，使(shi)它不(bu)能起助(zhu)焊(han)作用，會在板(ban)上(shang)形成一(yi)層不(bu)可接(jie)受(shou)的污(wu)(wu)染(ran)物。

采用化學溶(rong)劑(ji)的清(qing)除助焊劑(ji)焊接(jie)殘留物的溶(rong)解過程大多數是依靠堿性PH值的清(qing)洗劑(ji)，清(qing)洗劑(ji)中含有金(jin)(jin)屬離子，這(zhe)些(xie)金(jin)(jin)屬離子可以促進化學反(fan)應形成(cheng)鉛(qian)(qian)鹽，有些(xie)鉛(qian)(qian)鹽Pb(NO)3易溶(rong)于水(shui)，其他的則不溶(rong)于水(shui)，這(zhe)些(xie)鉛(qian)(qian)鹽聚集在(zai)PCBA表(biao)面形成(cheng)了白色(se)沉淀物。

隨著(zhu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)進(jin)步和法規的(de)變(bian)化，清洗(xi)(xi)產品將面臨越(yue)來越(yue)多的(de)挑戰(zhan)。例如：CEE648標準、REACH，它們關系到在(zai)清洗(xi)(xi)劑中可(ke)以或者不(bu)可(ke)以使用哪(na)些化學(xue)產品。在(zai)過去的(de)幾(ji)年里(li)，像CFC、ETD、ES、HCFC等清洗(xi)(xi)劑技(ji)(ji)術(shu)(shu)已經被市場所淘汰，取而代之的(de)是(shi)無氯(lv)溶劑和水(shui)基清洗(xi)(xi)劑等新的(de)清洗(xi)(xi)劑技(ji)(ji)術(shu)(shu)和新的(de)清洗(xi)(xi)設備。

PCBA怎么清洗，PCBA清洗方法介紹

從(cong)清(qing)洗(xi)能力(li)來講，我們所使用的溶劑(ji)(ji)中氯氟烴化三(san)氯三(san)氟乙烷（簡稱 CFC-113），具有脫脂效率(lv)高、對(dui)助(zhu)焊劑(ji)(ji)殘渣(zha)溶解力(li)強(qiang)、易揮發、無毒(du)、不(bu)燃不(bu)爆、對(dui)電子元器件和(he) PCB 無腐蝕以及性能穩定(ding)等優點，是一種最為(wei)理想的溶劑(ji)(ji)。但(dan)它對(dui)大氣(qi)臭氧(yang)(yang)層有破(po)壞作用，嚴重(zhong)危害人類的生存環境。1987年在加拿(na)大蒙特利(li)爾各國政府簽署了保護(hu)臭氧(yang)(yang)層協定(ding)書—《關(guan)于消(xiao)耗(hao)臭氧(yang)(yang)層物質的蒙特利(li)爾議定(ding)書》，業界不(bu)斷進行探(tan)索，尋求較好(hao)的禁止(zhi)使用消(xiao)耗(hao)臭氧(yang)(yang)層物質（ODS，ozonedepleting substance）的替代清(qing)洗(xi)溶劑(ji)(ji)。到目前為(wei)止(zhi)，還沒(mei)有可完(wan)全替代且在清(qing)洗(xi)能力(li)上優異的溶劑(ji)(ji)。

大(da)(da)部(bu)分(fen)的(de)中小(xiao)型代工(gong)廠(chang)或生產(chan)制造工(gong)廠(chang)基于成(cheng)本的(de)考慮，均采用手(shou)工(gong)刷洗(xi)(xi)(xi)的(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)方式。即用防靜(jing)電刷沾清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)PCB上(shang)(shang)刷洗(xi)(xi)(xi)，將PCB傾斜成(cheng)45°角，用刷子從上(shang)(shang)往下(xia)刷，讓清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)溶(rong)解殘留后(hou)隨清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)流(liu)下(xia)去(qu)。主要(yao)用于局部(bu)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)或對于有些PCB上(shang)(shang)有不能清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)的(de)元件(jian)的(de)PCBA的(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)，此工(gong)藝(yi)方法雖然簡(jian)單，但效(xiao)率低下(xia)，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)消耗(hao)量大(da)(da)。

對于(yu)知名的代(dai)工(gong)(gong)(gong)廠或大(da)型生產制造(zao)工(gong)(gong)(gong)廠陸續重新考(kao)慮清(qing)洗(xi)(xi)工(gong)(gong)(gong)藝，配(pei)置相(xiang)應的在線式清(qing)洗(xi)(xi)機或離線式清(qing)洗(xi)(xi)機，以設備清(qing)洗(xi)(xi)替代(dai)人(ren)工(gong)(gong)(gong)清(qing)洗(xi)(xi)，保證PCBA清(qing)洗(xi)(xi)品質。

在實際的(de)清洗過程中，經(jing)常會出現手工焊(han)(han)接的(de)PCBA，在放置后(hou)出現板(ban)面(mian)發白現象，白色印(yin)跡(ji)散布在焊(han)(han)點周圍異常突出，或者波(bo)峰焊(han)(han)焊(han)(han)接的(de)PCBA板(ban)面(mian)清洗出現暗污印(yin)跡(ji)嚴(yan)重影響(xiang)外(wai)觀驗收，不符合IPC-A-610E-2010標準。

白色殘(can)留物(wu)(wu)(wu)在(zai)PCBA上是常見的污染物(wu)(wu)(wu)，一(yi)般多為(wei)焊劑的副產物(wu)(wu)(wu)。常見的白色殘(can)留物(wu)(wu)(wu)是聚合(he)松香，未反(fan)應(ying)的活化劑以及焊劑與(yu)焊料的反(fan)應(ying)生成物(wu)(wu)(wu)氯化鉛或溴化物(wu)(wu)(wu)等，這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)質在(zai)吸潮后(hou)，體積膨(peng)脹，部分(fen)物(wu)(wu)(wu)質還與(yu)水發生水合(he)反(fan)應(ying)，白色殘(can)留日趨明顯，這(zhe)些殘(can)留物(wu)(wu)(wu)吸附在(zai)PCB上除(chu)去異常困難，若(ruo)過(guo)熱或高溫時間長，出(chu)問題更嚴重，從(cong)焊接工藝(yi)前后(hou)的PCB表(biao)面的松香及殘(can)留物(wu)(wu)(wu)的紅(hong)外(wai)光(guang)譜分(fen)析(xi)結果證(zheng)實了這(zhe)一(yi)過(guo)程。

不管(guan)板子(zi)在清(qing)洗后(hou)出現白色殘留，或(huo)者(zhe)是(shi)免清(qing)洗的(de)板子(zi)存儲后(hou)出現白色物質，還是(shi)返修時發現的(de)焊(han)點(dian)上的(de)白色物質，無非(fei)有(you)四種情況：

1. 焊劑(ji)中的(de)松(song)(song)香(xiang)(xiang)：大多(duo)數(shu)清洗(xi)不干凈(jing)、存(cun)儲后、焊點(dian)失(shi)效后產生的(de)白(bai)色(se)物質，都是(shi)(shi)焊劑(ji)中本身固有(you)的(de)松(song)(song)香(xiang)(xiang)。松(song)(song)香(xiang)(xiang)通常是(shi)(shi)透明、硬且脆(cui)的(de)無固定(ding)(ding)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)固態(tai)物質，不是(shi)(shi)結晶(jing)體，松(song)(song)香(xiang)(xiang)在(zai)(zai)熱力學上不穩(wen)定(ding)(ding)，有(you)結晶(jing)的(de)趨向。松(song)(song)香(xiang)(xiang)結晶(jing)后，無色(se)透明體就(jiu)變成了白(bai)色(se)粉末。如果清洗(xi)不干凈(jing)的(de)話，白(bai)色(se)殘留就(jiu)可(ke)能是(shi)(shi)松(song)(song)香(xiang)(xiang)在(zai)(zai)溶劑(ji)揮(hui)(hui)發(fa)(fa)后形(xing)(xing)成的(de)結晶(jing)粉末。當PCB在(zai)(zai)高濕條件下(xia)存(cun)儲，當吸收的(de)水(shui)(shui)分(fen)達到一(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度時(shi)，松(song)(song)香(xiang)(xiang)就(jiu)會從無色(se)透明的(de)玻璃態(tai)向結晶(jing)態(tai)逐漸(jian)轉變，在(zai)(zai)視角上看就(jiu)是(shi)(shi)形(xing)(xing)成白(bai)色(se)粉末。究其(qi)本質仍(reng)是(shi)(shi)松(song)(song)香(xiang)(xiang)，只(zhi)是(shi)(shi)形(xing)(xing)態(tai)不同，仍(reng)具有(you)良(liang)好的(de)絕緣(yuan)性，不會影(ying)響(xiang)到板子(zi)的(de)性能。松(song)(song)香(xiang)(xiang)中的(de)松(song)(song)香(xiang)(xiang)酸和(he)鹵(lu)化物(如果使用的(de)話)一(yi)起作為活性劑(ji)使用。人造樹(shu)脂(zhi)通常在(zai)(zai)低于100℃以下(xia)不與金屬氧化物反(fan)應，但溫度高于100℃時(shi)反(fan)應迅速，它們揮(hui)(hui)發(fa)(fa)與分(fen)解快，在(zai)(zai)水(shui)(shui)中的(de)可(ke)溶性低。

2. 松(song)香變(bian)性(xing)物(wu)：這(zhe)是板(ban)子在焊接過程中，松(song)香與焊劑發生反應(ying)所產生的(de)(de)物(wu)質(zhi)，而且這(zhe)種物(wu)質(zhi)的(de)(de)溶解性(xing)一般(ban)很差，不容(rong)易被清洗，滯(zhi)留在板(ban)子上，形成白(bai)色(se)殘留物(wu)。但(dan)是這(zhe)些白(bai)色(se)物(wu)質(zhi)都(dou)是有(you)機成分的(de)(de)，仍能保證板(ban)子的(de)(de)可(ke)靠性(xing)。

3. 有(you)機金(jin)屬鹽(yan)：清(qing)除焊接表面(mian)氧化(hua)物(wu)的原理是(shi)有(you)機酸與(yu)金(jin)屬氧化(hua)物(wu)反應生成可溶(rong)(rong)于液態松(song)(song)香(xiang)(xiang)的金(jin)屬鹽(yan)，冷卻后(hou)與(yu)松(song)(song)香(xiang)(xiang)形成固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)，在(zai)清(qing)洗(xi)中隨松(song)(song)香(xiang)(xiang)一(yi)起除去。如果(guo)焊接表面(mian)、零部件氧化(hua)程度(du)很(hen)高，焊接后(hou)生成物(wu)的濃度(du)就會很(hen)高。當松(song)(song)香(xiang)(xiang)的氧化(hua)程度(du)太高時(shi)，可能會與(yu)未(wei)溶(rong)(rong)解的松(song)(song)香(xiang)(xiang)氧化(hua)物(wu)一(yi)起留在(zai)板子上(shang)。這時(shi)候板子的可靠性(xing)會降(jiang)低。

4. 金屬無機(ji)鹽(yan)：這(zhe)些可能是(shi)焊料中的(de)(de)金屬氧化物與助焊劑(ji)或焊膏中的(de)(de)含鹵活性劑(ji)、PCB焊盤中的(de)(de)鹵離(li)子、元器件表面鍍層中的(de)(de)鹵離(li)子殘留、FR4材料含鹵材料在(zai)高溫(wen)時釋放的(de)(de)鹵離(li)子反應生(sheng)成的(de)(de)物質，一般在(zai)有機(ji)溶(rong)劑(ji)中的(de)(de)溶(rong)解度很(hen)小。

在組裝過程(cheng)中(zhong)，對于電子(zi)(zi)輔料(liao)極有可能使用了(le)含(han)鹵(lu)素的(de)(de)助(zhu)焊劑(ji)（雖說供應商提供的(de)(de)都是(shi)環保助(zhu)焊劑(ji)，但完全不(bu)含(han)鹵(lu)素的(de)(de)助(zhu)焊劑(ji)還是(shi)比較少的(de)(de)），焊接后板面(mian)殘留有鹵(lu)素類(lei)離子(zi)(zi)（F、Cl、Br、l）。這些離子(zi)(zi)狀鹵(lu)素殘留物(wu)，本(ben)身不(bu)是(shi)白(bai)的(de)(de)，也不(bu)足以導致板面(mian)泛白(bai)。這類(lei)物(wu)質遇水或受潮后生(sheng)成了(le)強(qiang)(qiang)酸(suan)，這些強(qiang)(qiang)酸(suan)開始(shi)和焊點表面(mian)的(de)(de)氧化層(ceng)起反應，就生(sheng)成了(le)酸(suan)鹽，也就是(shi)看(kan)到的(de)(de)白(bai)色(se)物(wu)質。

Pb + 1/2 O2 ===== PbO

PbO + 2HCl ===== PbCl + H2O

PbCl + H2O + CO2 ===== PbCO3(白色(se)粉末狀腐蝕物(wu)) + 2HCl

鹽酸還會腐蝕(shi)存在(zai)的(de)銅，形成氧化銅

CuO + 2HCl ===== CuCl2 + H2O

采用(yong)(yong)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)劑清(qing)(qing)洗(xi)(xi)，由于差的(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)劑中(zhong)含有一定量(liang)的(de)水分，在大量(liang)使用(yong)(yong)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)時會(hui)使板(ban)子吸濕(shi)，這(zhe)些因素(su)加在一起就是為什么洗(xi)(xi)后板(ban)面仍泛白(bai)的(de)原因。

PCBA清洗效果評估，PCBA怎樣算清洗干凈

PCBA清洗效(xiao)果(guo)的(de)定(ding)性和(he)量(liang)化檢驗，通(tong)過(guo)潔凈(jing)度指標來評估。

潔(jie)凈度等級標(biao)準

按中華人民共和國(guo)電子行業軍用(yong)標準SJ20896-2003中有(you)關規定，根(gen)據電子產(chan)(chan)品(pin)可靠性及工作(zuo)性能要求，將電子產(chan)(chan)品(pin)潔凈度分為三個等級，如表

PCBA電子產品潔凈度等級

潔凈等級	產品類型	離子污染物含量	萃取溶液電阻率	焊劑殘留量
1	高可靠性PCBA產品	<1.5mg/ml	>2*10^6Ω.cm	<40ug/ml
2	耐用型PCBA產品	1.5~3.0mg/ml		<100ug/ml
3	一般PCBA產品	3.0~5.0mg/ml		<200ug/ml

在實際工作中，根除污(wu)染實際上幾乎是(shi)不可(ke)(ke)能的(de)，一(yi)個折(zhe)中的(de)辦法(fa)就(jiu)是(shi)確定(ding)電路板上的(de)污(wu)染可(ke)(ke)以(yi)和不可(ke)(ke)以(yi)接受的(de)程度。按照IPC-J-STD-001E標(biao)準(zhun)助焊劑殘留三(san)級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)＜40μg/cm2，離子污(wu)染物含(han)量三(san)級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)≤1.5（Nacl）μg/cm2，萃(cui)取溶(rong)液電阻(zu)率＞2×106Ω·cm。

請注意(yi)，隨著PCBA的微型(xing)化(hua)，幾(ji)乎可以(yi)肯定這個含(han)量是太(tai)高了(le)。現(xian)在(zai)常(chang)用(yong)的是離子污染(ran)物要求大約(yue)≤0.2（Nacl）μg/cm2。

PCBA潔凈度檢測方法，怎樣檢測PCBA是否干凈

1. 目測法

利用放(fang)大鏡(jing)（X5）或(huo)光(guang)學顯微鏡(jing)對PCBA進行觀察(cha)，通(tong)過觀察(cha)有無(wu)焊劑固體殘留物(wu)(wu)(wu)、錫渣(zha)錫珠、不固定的(de)金屬顆(ke)粒及其它污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)，來評定清洗質量。通(tong)常(chang)要(yao)(yao)求PCBA表面必須盡可能清潔，應看(kan)不到殘留物(wu)(wu)(wu)或(huo)污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)痕跡，這(zhe)是(shi)一個定性(xing)的(de)指標(biao)，通(tong)常(chang)以(yi)用戶的(de)要(yao)(yao)求為(wei)目標(biao)，自己制定檢驗判斷標(biao)準，以(yi)及檢查時使用放(fang)大鏡(jing)的(de)倍數。這(zhe)種(zhong)方法的(de)特點是(shi)簡單易行，缺點是(shi)無(wu)法檢查元器件底部的(de)污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)以(yi)及殘留的(de)離子污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)，適合(he)于(yu)要(yao)(yao)求不高的(de)場合(he)。

2. 溶劑萃取液測試法

溶(rong)劑萃取液(ye)測(ce)(ce)(ce)試法(fa)又稱離(li)子(zi)污染物含量測(ce)(ce)(ce)試。它是(shi)(shi)一種離(li)子(zi)污染物的(de)(de)含量平均(jun)測(ce)(ce)(ce)試，測(ce)(ce)(ce)試一般都是(shi)(shi)采用(yong)IPC方法(fa)（IPC-TM-610.2.3.25），它是(shi)(shi)將(jiang)清洗后的(de)(de)PCBA，浸入(ru)離(li)子(zi)度污染測(ce)(ce)(ce)定儀的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試溶(rong)液(ye)中(zhong)（75%±2%的(de)(de)純異丙醇加25%的(de)(de)DI水），將(jiang)離(li)子(zi)殘留物溶(rong)解于(yu)溶(rong)劑中(zhong)，小心(xin)收(shou)集溶(rong)劑，測(ce)(ce)(ce)定它的(de)(de)電阻率。  

離子(zi)污(wu)染物(wu)通常來源于焊劑(ji)的(de)活性物(wu)質(zhi)，如鹵素離子(zi)，酸根離子(zi)，以及(ji)腐蝕(shi)產(chan)生的(de)金屬離子(zi)，結果(guo)以單位面積上的(de)氯(lv)化鈉(na)（NaCl）當量(liang)數來表示。即這些離子(zi)污(wu)染物(wu)（只包括那些可以溶(rong)入在(zai)溶(rong)劑(ji)）的(de)總量(liang)，相當于多(duo)少(shao)的(de)NaCl的(de)量(liang)，并(bing)非在(zai)PCBA的(de)表面一(yi)定(ding)存在(zai)或(huo)僅(jin)存在(zai)NaCl。

3. 表面絕緣電阻測試法(SIR)

此法是測(ce)(ce)量PCBA上導體之間(jian)(jian)表面(mian)(mian)絕緣電(dian)(dian)阻，表面(mian)(mian)絕緣電(dian)(dian)阻的(de)(de)測(ce)(ce)量能(neng)指出由于(yu)污染在各種(zhong)溫度(du)、濕度(du)、電(dian)(dian)壓和時間(jian)(jian)條件(jian)下的(de)(de)漏電(dian)(dian)情況。其優點是直接(jie)測(ce)(ce)量和定量測(ce)(ce)量；而(er)且(qie)可以檢(jian)測(ce)(ce)局(ju)部區域(yu)是否存在焊(han)(han)劑。由于(yu)PCBA焊(han)(han)膏中的(de)(de)殘留(liu)焊(han)(han)劑主要(yao)存在于(yu)器件(jian)與(yu)PCB的(de)(de)夾縫(feng)中，特別是BGA的(de)(de)焊(han)(han)點，更(geng)難(nan)以清除，為了進一步驗證清洗效果，或(huo)者說(shuo)驗證所使用(yong)的(de)(de)錫(xi)膏的(de)(de)安全性（電(dian)(dian)氣性能(neng)），通(tong)常采(cai)用(yong)測(ce)(ce)量元(yuan)器件(jian)與(yu)PCB夾縫(feng)中的(de)(de)表面(mian)(mian)電(dian)(dian)阻來(lai)檢(jian)驗PCBA的(de)(de)清洗效果。

一般SIR測量條件是在環境(jing)溫(wen)度85℃、環境(jing)濕(shi)度85%RH和100V測量偏壓下，試驗170小(xiao)時(shi)。

4. 離子污染物當量測試法（動態法）

5. 焊劑殘留量的檢測

PCBA清洗常用工藝，怎樣清洗PCBA

現在，很多PCBA的生產制造中都用到了清洗工藝，對于不同級別要求的產品、采用的助焊劑以及經過的工序的差別，需采用的清洗劑、所需設備、工藝都不相同。大部分設備供應商都推出了清洗機設備及其清洗方案，并首先對制造工廠的焊接后的殘留物的檢測分析，然后給出針對性的系統清洗解決方案。有全自動化的在線式清洗機、半自動化的離線式清洗機、手工清洗機等，有適用于全水基（用離子水清洗）、半水基（用化學物質水溶液清洗，如皂化液）以及全化學溶劑的方式清洗。很多公司傾向于采用水基清洗劑，并向環境友好方向發展。全球知名清洗產品及技術支持供應商有ZESTRON、KYZEN等。

1. 全自動化的在線式清洗機

一種全自動化的(de)在線式清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)實物圖，見圖7所示(shi)。該清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)針對SMT/THT的(de)PCBA焊(han)(han)(han)接后表面殘留的(de)松(song)香(xiang)助焊(han)(han)(han)劑(ji)、水(shui)溶性助焊(han)(han)(han)劑(ji)、免清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)性助焊(han)(han)(han)劑(ji)/焊(han)(han)(han)膏等有機(ji)(ji)、無(wu)機(ji)(ji)污染(ran)物進行(xing)徹底有效的(de)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)。它適用于大(da)批量(liang)PCBA清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)，采(cai)用安全自動化的(de)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)設(she)備置于電裝產線，通過(guo)不同(tong)的(de)腔體(ti)在線完成化學清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)（或者水(shui)基(ji)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)）、水(shui)基(ji)漂洗(xi)(xi)(xi)、烘干(gan)全部工序。清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程中(zhong)，PCBA通過(guo)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)的(de)傳送(song)帶在不同(tong)的(de)溶劑(ji)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)腔體(ti)內，清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)液必須與元器(qi)件、PCB表面、金(jin)屬鍍層(ceng)、鋁鍍層(ceng)、標(biao)簽、字跡等材料兼容(rong)，特(te)殊(shu)部件需考(kao)慮(lv)能否經受清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)。

清(qing)洗(xi)(xi)工藝流程為：入(ru)板(ban)----化學(xue)(xue)預(yu)(yu)洗(xi)(xi)----化學(xue)(xue)清(qing)洗(xi)(xi)----化學(xue)(xue)隔離----預(yu)(yu)漂(piao)洗(xi)(xi)----漂(piao)洗(xi)(xi)----最(zui)后噴淋----風切干燥----烘干。

2. 半自動化的離線式清洗機

一種半自(zi)動化(hua)的(de)離線式實物圖，見(jian)圖9所示。該清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)針(zhen)對SMT/THT的(de)PCBA焊(han)(han)(han)接后表面殘留的(de)松香助(zhu)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)、水(shui)溶(rong)性助(zhu)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)、免清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)性助(zhu)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)/焊(han)(han)(han)膏等有機(ji)(ji)、無機(ji)(ji)污(wu)染物進行(xing)徹底有效的(de)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)。它適用(yong)于小批(pi)量多品種PCBA清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)，通過(guo)人工的(de)搬運(yun)進行(xing)可(ke)設置(zhi)在(zai)產(chan)線的(de)任何地方，離線在(zai)一個腔體內完成化(hua)學清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)（或(huo)者水(shui)基(ji)清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)）、水(shui)基(ji)漂(piao)洗(xi)(xi)(xi)、烘干(gan)全(quan)部工序。清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程中，PCBA通常需夾具固定或(huo)是放在(zai)籃子(zi)（basket）里(li)進行(xing)，清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)液必(bi)須與元器件(jian)、PCB表面、金屬鍍層、鋁(lv)鍍層、標簽、字跡等材(cai)料兼容(rong)，特(te)殊(shu)部件(jian)需考慮能否經受清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)。

PCBA在清洗籃中的(de)(de)放(fang)置密(mi)度和(he)放(fang)置傾角是(shi)有(you)一定要求的(de)(de)，這兩個因素對清洗效果會有(you)直(zhi)接的(de)(de)影響。

3. 手工清洗機

手工(gong)(gong)清(qing)洗(xi)機(ji)(ji)針對SMT/THT的PCBA焊(han)接后(hou)表面(mian)殘留的松香助焊(han)劑(ji)(ji)(ji)、水(shui)溶性助焊(han)劑(ji)(ji)(ji)、松香助焊(han)劑(ji)(ji)(ji)、免清(qing)洗(xi)性助焊(han)劑(ji)(ji)(ji)/焊(han)膏等有機(ji)(ji)、無機(ji)(ji)污染(ran)物(wu)進行徹底有效的清(qing)洗(xi)。它適用于小批(pi)量樣(yang)品PCBA清(qing)洗(xi)，通過(guo)溫度(du)控制，適應MPC微相清(qing)洗(xi)劑(ji)(ji)(ji)手工(gong)(gong)清(qing)洗(xi)工(gong)(gong)藝(yi)，在(zai)一個恒溫槽內完成化學清(qing)洗(xi)。

注(zhu)意(yi)：超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)作為投(tou)資少、便(bian)于實施(shi)(shi)的(de)(de)方案也(ye)為一(yi)些PCBA生產制造商所采(cai)用。但是，航天軍工(gong)限（禁）用超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)工(gong)藝(yi)，超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)不應用于清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)電(dian)氣或電(dian)子(zi)部件(jian)、元(yuan)器(qi)件(jian)或裝有電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)(de)部件(jian)，清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)時應采(cai)取保護措施(shi)(shi)，以防元(yuan)器(qi)件(jian)受損(sun)（美(mei)軍標DOD-STD-2000-4A《電(dian)氣和(he)電(dian)子(zi)設備通(tong)用焊(han)接技術要(yao)求》）；IPC-A-610E-2010三級標準(zhun)也(ye)一(yi)般禁止超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(xi)工(gong)藝(yi)。

PCBA清洗系統設計與工藝考量

隨(sui)著(zhu)環保理念的(de)深入(ru)人心(xin)(xin)、政府對破壞大(da)氣層(ceng)的(de)罪魁禍(huo)首氟利(li)昂的(de)禁用，業界(jie)尋找(zhao)了免(mian)清洗工(gong)藝來節(jie)省(sheng)成本和(he)致力于環保，但隨(sui)著(zhu)組裝(zhuang)密度和(he)復(fu)雜(za)性不斷提高，引腳和(he)焊盤之間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙(xi)越來越小，許多(duo)人開始擔心(xin)(xin)電(dian)(dian)路(lu)板上的(de)微粒(li)對于電(dian)(dian)氣性能(neng)潛(qian)在(zai)危害(hai)，隨(sui)著(zhu)使用時(shi)間(jian)(jian)的(de)推(tui)移(yi)，不清洗PCBA可能(neng)會存在(zai)電(dian)(dian)化學遷移(yi)、漏(lou)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流、高頻電(dian)(dian)路(lu)中的(de)信號失(shi)真等(deng)潛(qian)在(zai)風險。

近兩(liang)年(nian)從國外開始重視起清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)問題，出現了許多(duo)的(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)設(she)備(bei)供應商(shang)和(he)方(fang)案公司，提供清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)設(she)備(bei)、溶(rong)劑和(he)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)工藝服務(wu)。我國軍工企業也相應開始這方(fang)面的(de)應用研究，代(dai)工和(he)生產制造(zao)企業的(de)PCBA清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)的(de)顧客(ke)要求越(yue)來越(yue)多(duo)。

對(dui)于清洗(xi)問題，在產品的(de)生命周(zhou)期中所(suo)有與(yu)產品有關的(de)人員都必(bi)須把清洗(xi)納入他們(men)的(de)計劃中，從產品的(de)策劃設(she)計開始(shi)就要(yao)考(kao)慮清洗(xi)的(de)可制造(zao)性設(she)計，PCB的(de)設(she)計、元器(qi)件的(de)選擇、組裝(zhuang)工藝要(yao)求(qiu)對(dui)產線的(de)改造(zao)等等。

大多數設計(ji)師(shi)把(ba)清(qing)洗列為設計(ji)以后的事情，留給(gei)工藝工程師(shi)去做，但是PCB的布局設計(ji)對(dui)清(qing)洗的能力的影響極大，后續生(sheng)產制(zhi)造中(zhong)的清(qing)洗并非能解決所(suo)有問題。

1. 控制PCB及元器件清潔度

來料(liao)PCB與元(yuan)(yuan)器件(jian)應(ying)保(bao)證表面無(wu)明(ming)顯(xian)污染物，元(yuan)(yuan)器件(jian)表面的污染物也會因工(gong)藝原因帶到PCB上(shang)。一般PCB的離(li)子(zi)污染應(ying)控(kong)制(zhi)在1.5mgNaCl/cm2以下，元(yuan)(yuan)器件(jian)在保(bao)持可焊性的同時，要保(bao)證同樣的清潔度要求。

2. 防止PCBA轉移過程污染

在不少(shao)企(qi)業(ye)組裝(zhuang)好的(de)PCBA隨意堆放，車間(jian)環境差，無抽風設備，人員赤手空拳行事，極(ji)易引起PCBA板面的(de)污(wu)染，汗漬(zi)污(wu)染卻(que)不可避免，因此必須采(cai)取必要的(de)措施，保證作業(ye)條件必要的(de)清潔(jie)度要求。

3. 焊料焊劑的選擇

主要(yao)包括助焊劑(ji)、焊膏、焊錫條(tiao)、焊錫絲。理想的(de)(de)焊劑(ji)在工藝中(zhong)由于預(yu)熱(re)及焊接熱(re)，還有錫波的(de)(de)清洗(xi)，會使焊劑(ji)中(zhong)的(de)(de)活(huo)性物質得到(dao)充分地利用(yong)，將(jiang)清潔度保持到(dao)最(zui)佳。此外，SMT使用(yong)的(de)(de)部分焊膏的(de)(de)殘留物極多，而且去除極難。因此選(xuan)用(yong)焊料焊劑(ji)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，最(zui)好從通過檢測(ce)的(de)(de)產品(pin)中(zhong)選(xuan)擇，并(bing)進行(xing)必要(yao)的(de)(de)工藝試驗(yan)，使之與清洗(xi)過程相(xiang)匹配(pei)，再(zai)確定使用(yong)。

4. 加強工藝控制

PCBA的(de)主要(yao)殘(can)留物來自焊劑。因此在(zai)保(bao)證焊接(jie)(jie)質量(liang)的(de)條件(jian)下(xia)，適當(dang)提高焊接(jie)(jie)時的(de)預(yu)熱及焊接(jie)(jie)溫度(du)，以及必要(yao)的(de)焊接(jie)(jie)時間，使(shi)盡可能多的(de)離(li)子殘(can)留會隨(sui)高溫分(fen)解或揮發，從而(er)得(de)到清(qing)潔的(de)PCBA。此外，其他控制措施(shi)，比如采用(yong)防(fang)潮樹脂保(bao)護PCBA的(de)表面，間接(jie)(jie)地防(fang)止(zhi)或降(jiang)低離(li)子殘(can)留物的(de)影響，這也不失一個(ge)好辦(ban)法(fa)。

在(zai)PCBA組(zu)裝(zhuang)生產過程中，做好組(zu)裝(zhuang)工夾具SMT鋼網、焊接(jie)托(tuo)盤的(de)清洗其(qi)目的(de)就是(shi)要防止污染(ran)，保(bao)證PCBA的(de)潔(jie)凈度(du)。

5. 使用清洗工藝

絕大部分的(de)(de)PCBA的(de)(de)離(li)(li)子(zi)污染在(zai)清(qing)洗(xi)(xi)前難達到(dao)小于1.5mgNaCl/cm2，許多要求高(gao)的(de)(de)PCBA，必(bi)須經過嚴(yan)格的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)。清(qing)洗(xi)(xi)時既(ji)要針對松香或樹脂，又(you)要針對離(li)(li)子(zi)性的(de)(de)殘(can)留(liu)，根據(ju)化學(xue)上的(de)(de)相(xiang)似相(xiang)溶原理清(qing)洗(xi)(xi)。清(qing)洗(xi)(xi)就是殘(can)留(liu)物的(de)(de)溶解過程，因此必(bi)須使用(yong)極性與(yu)非(fei)極性的(de)(de)混合溶劑，才能有效的(de)(de)去除PCBA的(de)(de)殘(can)留(liu)。

PCBA清洗注意事項

印(yin)制板(ban)組裝(zhuang)件(jian)裝(zhuang)焊后應盡快進行清洗（因(yin)為焊劑殘留物(wu)(wu)會隨(sui)著時間逐漸硬(ying)化(hua)并形成金屬鹵酸(suan)鹽等(deng)腐蝕物(wu)(wu)），徹底(di)清除印(yin)制板(ban)的(de)殘留焊劑、焊料及(ji)其(qi)它污染物(wu)(wu)。

在清(qing)洗(xi)時要防(fang)止有害的清(qing)洗(xi)劑(ji)侵(qin)入(ru)未(wei)完全密封的元器件內，以免對元器件造成損害或(huo)潛在的損害。

印制板組件清(qing)洗后(hou)，放入40～50℃的(de)烘箱(xiang)中烘烤干燥20～30分鐘，清(qing)洗件未(wei)干燥前，不應(ying)用裸(luo)手(shou)觸摸器件。

清洗不應(ying)對元(yuan)器件、標識、焊點及印制板產生影響。

一般電(dian)(dian)子產品PCBA的(de)(de)組(zu)裝(zhuang)要經過SMT+THT工藝(yi)流程(cheng)(cheng)，其間要經過波峰焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)、回(hui)流焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)、手工焊(han)(han)接(jie)及其他焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)(cheng)，不管是(shi)什么方式的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)，組(zu)裝(zhuang)（電(dian)(dian)裝(zhuang)）工藝(yi)過程(cheng)(cheng)都是(shi)主(zhu)要的(de)(de)組(zu)裝(zhuang)污(wu)染(ran)來源(yuan)。清洗就是(shi)一個焊(han)(han)接(jie)殘留物的(de)(de)溶解去(qu)除過程(cheng)(cheng)，清洗的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)通過保(bao)證(zheng)良好表面電(dian)(dian)阻、防止漏電(dian)(dian)，從而在本質(zhi)上(shang)延長產品壽命。

從不斷發展的(de)電(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)品(pin)市場可以看出，現(xian)代和(he)(he)未(wei)來(lai)的(de)電(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)品(pin)將會(hui)變得越來(lai)越小，對(dui)高(gao)性(xing)能和(he)(he)高(gao)可靠(kao)性(xing)的(de)要求將比以往(wang)任何時候都更為(wei)強(qiang)烈。徹底(di)清洗(xi)是一項十分重要而技術性(xing)很(hen)強(qiang)的(de)工作，它(ta)直(zhi)接影響到電(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)品(pin)的(de)工作壽命和(he)(he)可靠(kao)性(xing)，也關系到對(dui)環境的(de)保護和(he)(he)人類的(de)健康。要從整個生產(chan)(chan)工藝系統的(de)角度來(lai)重新認識和(he)(he)解決焊接清洗(xi)問題，方案的(de)實施要配合(he)助焊劑、焊料(liao)焊膏(gao)、焊錫(xi)絲等焊接材(cai)料(liao)的(de)使用，使有機溶劑、無機溶劑及其(qi)(qi)混合(he)溶劑或者(zhe)水洗(xi)或者(zhe)免清洗(xi)與其(qi)(qi)做到匹配，才能有效除(chu)去殘留，使清洗(xi)潔凈度較容易(yi)得以滿足顧客期望。