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文檔簡(jiǎn)介

水基清洗劑在PCBA清洗工藝中的應(yīng)用合明科技unibright主講人:IPCTGAsia5-31CN技術(shù)組主席王璉水基清洗劑在PCBA清洗工藝中的應(yīng)用合明科技unibrigh1一、水基清洗及水基清洗劑的概念合明科技unibright概念水基清洗劑是以去離子水作為主溶劑,與表面活性劑、助溶劑、添加劑等組合而成,借助于含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的潤濕、乳化、滲透、分散、增溶等作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的清洗的一種清洗媒介,IPC定義中去離子水不小于50%。水基清洗IPC-CH-65B-CN中定義,水基清洗是以純水或者有機(jī)或者無機(jī)皂化劑對(duì)組件進(jìn)行第一道清洗,然后以純水沖洗掉組件上的污水的一項(xiàng)制程。一、水基清洗及水基清洗劑的概念合明科技unibright概2安全需求1.操作人員健康2.工作場(chǎng)所的環(huán)境安全3.廢液排放

組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本控制1.原材料選擇范圍變窄。2.無鉛化技術(shù)的導(dǎo)入,工藝難度加大。3.元件的微型化、元件貼裝和結(jié)構(gòu)的高密度化環(huán)保管控、安全需求成本控制

怎么辦?合明科技unibright二、水基清洗劑產(chǎn)生的背景日益嚴(yán)格的環(huán)保管控《蒙特利爾公約》、ROHS法規(guī)、REACH、SS-00259等相關(guān)環(huán)保法規(guī)持續(xù)更新,管控的物質(zhì)越來越多。安全需求組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本控制環(huán)保管控、安全需求成本控制3

不斷提升的環(huán)保安全要求,組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,清洗要求的提高,及成本的不斷增加等等,這些因素都決定了SMT清洗業(yè),無論從清洗設(shè)備、工藝技術(shù),還是使用材料的選取都不可避免的遵循一個(gè)原則:綠色環(huán)保,安全無害,且低成本。

高效、高規(guī)格、環(huán)保安全的水基清洗劑是最理想的選擇,也是未來清洗業(yè)的發(fā)展方向和必經(jīng)之路。二、水基清洗劑產(chǎn)生的背景電子清洗行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)合明科技unibright不斷提升的環(huán)保安全要求,組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,清洗要4清洗思路的轉(zhuǎn)變?nèi)軇┬颓逑磩┣逑此逑磩┣逑辞逑此悸返霓D(zhuǎn)變?nèi)軇┬颓逑磩┣逑此逑磩┣逑?三、水基清洗劑機(jī)理清洗機(jī)理水基清洗劑是借助于含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的潤濕、乳化、滲透、分散、增溶等作用來實(shí)現(xiàn)清洗的。根據(jù)清洗方向,可分為中性水基清洗劑和堿性水基清洗劑。下面簡(jiǎn)單介紹幾種創(chuàng)新的且在水清產(chǎn)品中應(yīng)用比較多的水基清洗技術(shù)。合明科技unibright

復(fù)合相變技術(shù)

水基乳化清洗技術(shù)三、水基清洗劑機(jī)理清洗機(jī)理合明科技unibright復(fù)合6三、水基清洗劑機(jī)理復(fù)合相變清洗技術(shù)機(jī)理圖合明科技unibright三、水基清洗劑機(jī)理復(fù)合相變清洗技術(shù)機(jī)理圖合明科技unibri7三、水基清洗劑機(jī)理合明科技unibright水基乳化清洗技術(shù)機(jī)理圖三、水基清洗劑機(jī)理合明科技unibright水基乳化清洗技術(shù)8功率模塊清洗BGA植球清洗網(wǎng)板清洗印刷機(jī)底部擦拭爐膛清洗回流爐清洗焊接夾具清洗組裝件清洗通訊航天汽車醫(yī)療表面貼裝工藝半導(dǎo)體制程倒裝芯片清洗誤印清洗四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright

隨著元件的微型化、元件貼裝和結(jié)構(gòu)的高密度化,無鉛化技術(shù)的導(dǎo)入,日益嚴(yán)格的環(huán)境和物質(zhì)管控,推動(dòng)了水基清洗劑的迅速發(fā)展,目前水基清洗劑應(yīng)用在SMT制程上的清洗已十分成熟,并體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。

應(yīng)用領(lǐng)域功率模塊清洗BGA植球清洗網(wǎng)板清洗印刷機(jī)底部擦拭爐膛清洗回流9四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品

中性水基清洗劑清洗對(duì)象

(見圖1、圖2)

回流焊焊前錫膏殘留物、未固化紅膠殘留、錯(cuò)印板清洗。清洗設(shè)備(見圖3、圖4)

超聲波鋼網(wǎng)清洗機(jī)、噴淋式鋼網(wǎng)清洗機(jī)合明科技unibright圖1錫膏印刷鋼網(wǎng)圖2紅膠印刷塑網(wǎng)圖3超聲波鋼網(wǎng)清洗機(jī)圖4鋼網(wǎng)噴淋清洗機(jī)—網(wǎng)板離線清洗四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibrig10適用水基清洗劑產(chǎn)品

中性水基清洗劑清洗對(duì)象

主要用于清洗SMT印刷機(jī)網(wǎng)板和錯(cuò)印板上的焊錫膏殘留合明科技unibright—網(wǎng)板在線清洗清洗劑棒擦拭桿擦拭紙圖1網(wǎng)板印刷機(jī)圖2網(wǎng)板印刷機(jī)底部結(jié)構(gòu)四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibright—網(wǎng)板在線清洗清11圖3爐膛圖1噴壺裝圖2噴霧灌裝圖4清洗方式適用水基清洗劑產(chǎn)品

堿性水基清洗劑(桶裝、噴壺裝、氣霧劑灌裝等,見圖1、圖2)清洗對(duì)象(見圖3)回流爐波峰焊爐膛被烘焙的各種助焊劑殘留物、松香、油污等比較頑固的殘留物質(zhì)。四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright—爐膛清洗圖3爐膛圖1噴壺裝圖2噴霧灌裝圖4清洗方式適用水基清12四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright適用水基清洗劑產(chǎn)品堿性水基清洗劑清洗對(duì)象(見圖1、圖2、見圖3)旋風(fēng)器、焊接治具、夾具、冷凝管上被烘焙的助焊劑,及松香、油污等?!尉?載具清洗圖1焊接治具圖3可拆零部件圖2鏈爪圖4治具清洗設(shè)備清洗設(shè)備(圖4)治具清洗機(jī)、適合工件外表面清洗的噴淋清洗機(jī)四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright適用水基清洗劑13適用水基清洗劑產(chǎn)品

堿性水基清洗劑清洗對(duì)象(見圖1、圖2)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏、手指印、油污、灰塵等污染物清洗設(shè)備批量清洗設(shè)備(多槽超聲波噴淋清洗機(jī),見圖3)、連續(xù)(在線)清洗設(shè)備(見圖4)合明科技unibright四、水基清洗劑的應(yīng)用—PCBA清洗圖1PCBA圖2PCBA圖3全自動(dòng)化在線式清洗機(jī)圖4PCBA超聲波清洗機(jī)適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibright四、水基清洗劑的14五、PCBA清洗詳解合明科技unibright

PCBA生產(chǎn)制造用到的清洗工藝中,對(duì)于不同級(jí)別要求的產(chǎn)品,采用的助焊劑以及經(jīng)過的工序的差別,需采用的清洗工藝和設(shè)備也有所不同。

目前水基清洗劑應(yīng)用在PCBA清洗工藝中,比較常見的清洗工藝有以下幾種:

PCBA清洗工藝批量清洗工藝在線式清洗工藝五、PCBA清洗詳解合明科技unibrightP15合明科技unibright㈠PCBA在線清洗

工藝原理

由傳送帶速度控制的組件連續(xù)在輸送帶上和生產(chǎn)周期時(shí)間不間斷的清洗方法。適用于大批量PCBA的清洗,通過不同的腔體在線完成水基清洗、水基漂洗、烘干全部工序。五㈠、PCBA在線清洗工藝工藝流程入板漂洗最后噴淋化學(xué)預(yù)洗化學(xué)清洗化學(xué)隔離預(yù)漂洗風(fēng)切干燥烘干合明科技unibright㈠PCBA在線清洗五㈠、PCBA16合明科技unibright在線清洗工藝原理圖漂洗開始(設(shè)定次數(shù))清洗泵增壓清洗液儲(chǔ)槽噴嘴噴射清洗開始(設(shè)定次數(shù))沖洗PCBA5um過濾器漂洗泵增壓(DI水)噴嘴噴射沖洗PCBA過濾排放熱風(fēng)烘干

DI水排放DI水添加清洗液閉環(huán)使用

五㈠、PCBA在線清洗工藝合明科技unibright在線清洗工藝原理圖漂洗開始(設(shè)定次17PCBA在線清洗工藝剖面圖合明科技unibright預(yù)洗滌循環(huán)洗滌循環(huán)沖洗化學(xué)隔離最終沖洗#1干燥段#2紅外線干燥段在線PCBA清洗過程的典型階段五㈠、PCBA在線清洗工藝PCBA在線清洗工藝剖面圖合明科技unibright預(yù)洗滌循18五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗合明科技unibright蒸發(fā)損失160℉循環(huán)清洗排出或者蒸發(fā)器DI水2-3gpm洗滌沖洗干燥在線清洗流程五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗合明科技unibright蒸發(fā)19合明科技unibright在線式清洗設(shè)備設(shè)備及工藝特點(diǎn)適合大批量PCBA清洗安全全自動(dòng)化該清洗機(jī)針對(duì)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏等有機(jī)、無機(jī)污染物進(jìn)行徹底有效的清洗。清洗劑選用時(shí)要考慮與元器件、PCB表面、金屬鍍層、鋁鍍層、標(biāo)簽、字跡等材料的兼容性,特殊部件能否經(jīng)受清洗

五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗全自動(dòng)化在線式清洗機(jī)合明科技unibright在線式清洗設(shè)備設(shè)備及工藝特20合明科技unibright㈡批量清洗工藝IPC-CH-65B-CN中定義,批量清洗工藝是按受控生產(chǎn)時(shí)間周期的多個(gè)部件或者一個(gè)部件的不同批分組進(jìn)行的清洗。

五㈡、PCBA批量清洗工藝批量清洗系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn): 提供了一個(gè)廣泛的可調(diào)整清洗過程。不僅可以改變清洗和漂洗的次數(shù),且

這些次數(shù)的比例也可調(diào)節(jié);大幅度的降低運(yùn)營成本,同時(shí)擁有嚴(yán)格的過程控制體系低成本、較低的清洗劑的使用量和程序的多功能性,耗能低;

它們較小的尺寸、能源的利用率高;合明科技unibright㈡批量清洗工藝五㈡、PCBA批21合明科技unibright五㈡、PCBA批量清洗工藝簡(jiǎn)單介紹批量清洗工藝中比較常用的清洗方式:超聲波清洗

超聲波清洗原理超聲波清洗是利用超聲波能在清洗劑中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用,和清洗劑對(duì)污垢的超強(qiáng)溶解性相結(jié)合,使污垢層被溶解、分散、乳化,或剝離而達(dá)到清洗目的。

超聲波工作原理圖“空化侵蝕效應(yīng)

“在空化現(xiàn)象發(fā)生時(shí),微小氣泡從產(chǎn)生、生長(zhǎng)及迅速破裂的瞬間形成超過1000個(gè)大氣壓的瞬時(shí)高壓,連續(xù)不斷的瞬時(shí)高壓就像一連串的小炸彈不斷地轟擊清洗物表面,使物體表現(xiàn)、縫隙及盲孔中的附著物污垢迅速剝落.

合明科技unibright五㈡、PCBA批量清洗工藝簡(jiǎn)單22合明科技unibright超聲波清洗工藝流程

五㈡、PCBA批量清洗工藝干燥槽風(fēng)切或熱風(fēng)清洗槽清洗劑清洗(一次或多次)漂洗槽去離子水漂洗(一次或多次)下料上料超聲波清洗工藝特點(diǎn)

一個(gè)或多個(gè)腔體內(nèi)完成水基清洗、水基漂洗、烘干全部工序;可用于清洗托高高度低,底部間隙狹小的組裝結(jié)構(gòu);清洗在超聲波的有效性最佳溫度附近效果最佳化。

超聲波清洗機(jī)

PCBA放入清洗籃合明科技unibright超聲波清洗工藝流程23合明科技unibright鼓泡清洗

鼓泡清洗系統(tǒng)中通常使用超聲波能量或者浸泡噴射進(jìn)行攪拌。根據(jù)傳感器的位置,超聲攪拌可以做到對(duì)形狀很敏感,由此傳感器正確的組裝位置很重要。批次浸泡清洗設(shè)備是將一系列的單獨(dú)清洗缸或者一系列的清洗模塊進(jìn)行整合。適用于一些批量小或沒有高清潔度要求的PCBA清洗。五㈡、PCBA批量清洗工藝合明科技unibright鼓泡清洗五㈡、PCBA批量清洗工24合明科技unibrightPCBA的污染污染物的定義為任何使PCBA的化學(xué)、物理或電氣性能降低到不合格水平的表面沉積物、雜質(zhì)、夾渣以及被吸附物。主要有以下幾個(gè)方面:六、PCBA清洗效果評(píng)估⑴構(gòu)成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都會(huì)帶來PCBA板面污染;⑵生產(chǎn)制造過程中助焊劑產(chǎn)生的殘留物,也是主要污染物;⑶焊接過程中產(chǎn)生的手印記、鏈爪和治具印記,及其他類型的污染物,如堵孔膠,高溫膠帶,手跡和飛塵等;⑷工作場(chǎng)所的塵埃、水及溶劑蒸氣、煙霧、微小顆粒有機(jī)物,以及靜電引起的帶電粒子附著于PCBA的污染。合明科技unibrightPCBA的污染六、PCBA清洗效果25合明科技unibright污染可能直接或間接引起PCBA潛在的風(fēng)險(xiǎn),諸如:殘留物中的有機(jī)酸可能對(duì)PCBA造成腐蝕;殘留物中的電離子在通電過程中,因焊點(diǎn)之間的電位差造成電遷移,使產(chǎn)品短路失效;殘留物影響涂覆效果;經(jīng)過時(shí)間和環(huán)境溫度的變化,出現(xiàn)涂層龜裂、翹皮,從而引起可靠性問題。

六、PCBA清洗效果評(píng)估污染的危害合明科技unibright污染可能直接或間接引起PCBA潛在26合明科技unibright⑴腐蝕見右圖

PCBA組裝是使用了鐵底材底引線腳底元器件,鐵底材由于缺乏焊料底覆蓋,在鹵素離子以及水分的腐蝕下很快產(chǎn)生Fe3+,使板面發(fā)紅。

另外,在潮濕環(huán)境下,具有酸性的離子污染物還可以直接腐蝕銅引線、焊點(diǎn)及元器件,導(dǎo)致電路失效。六、PCBA清洗效果評(píng)估污染造成PCBA失效的典型問題腐蝕合明科技unibright⑴腐蝕見右圖六、PCBA清洗27合明科技unibright⑵電遷移如圖

如果在PCBA表面有離子污染存在,極易發(fā)生電遷移現(xiàn)象,出現(xiàn)離子化金屬向相反電極

間移動(dòng),并在反向端還原成原來的金屬而出現(xiàn)樹枝狀現(xiàn)象稱為樹枝狀分布,(樹突、枝

晶、錫須),枝晶的生長(zhǎng)有可能造成電路局部短路。六、PCBA清洗效果評(píng)估錫基鍍層的引腳上長(zhǎng)出的錫晶須造成引腳間的短路合明科技unibright⑵電遷移如圖六、PCBA清洗28合明科技unibright⑶電接觸不良見下圖

在PCBA的組裝工藝中,一些樹脂比如松香類殘留物常常會(huì)污染金手指或其他接插件,在PCBA工作發(fā)熱時(shí)或炎熱氣候下,殘留物會(huì)產(chǎn)生粘性,易于吸附灰塵或雜質(zhì),引起接觸電阻增大甚至開路失效。BGA焊點(diǎn)中PCB面焊盤鎳層存在腐蝕以及鎳層表面富磷層的存在降低了焊點(diǎn)與焊盤的機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度,當(dāng)受到正常應(yīng)力作用時(shí)發(fā)生開裂,造成點(diǎn)接觸失效。六、PCBA清洗效果評(píng)估BGA焊點(diǎn)開裂造成電接觸不良合明科技unibright⑶電接觸不良見下圖六、PC29合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)估⑴外觀和電性能要求

PCBA的污染物最直觀的影響是PCBA的外觀,如果在高溫高濕的環(huán)境中放置或使用,

可能出現(xiàn)殘留物吸潮發(fā)白現(xiàn)象。由于組件中大量使用無引線芯片、微型BGA、芯片級(jí)封裝(CSP)和01005等,元件和

電路板之間的距離縮小,尺寸微型化,組裝密度也越來越大。如果鹵化物藏在元件下

面清洗不到的地方,局部清洗可能造成因鹵化物釋放而帶來災(zāi)難性的后果。⑵三防漆涂覆需要

在進(jìn)行表面涂覆之前,沒有清洗掉的樹脂殘留物會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層分層或出現(xiàn)裂紋;活性

劑殘留物可能引起涂層下面出現(xiàn)電化學(xué)遷移,導(dǎo)致涂層破裂保護(hù)失效。研究表明,通

過清洗可以增加50%涂覆粘結(jié)率。合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)30合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)估⑶免清洗也需要清洗

按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),免清洗一詞的意思是說電路板的殘留物從化學(xué)的角度看是安全的,

不會(huì)對(duì)電路板產(chǎn)線任何影響,可以留在電路板上。檢測(cè)腐蝕、SIR、電遷移還有其他專門的檢測(cè)手段主要是用來確定鹵素/鹵化物含量,進(jìn)而確定免清洗的組裝件在完成組裝后的安全性。不過,即使使用固含量低的免清洗助焊劑,仍會(huì)有或多或少的殘留物,對(duì)于可靠性要求高的產(chǎn)品來講,在電路板是不允許任何殘留物或者污染物。對(duì)軍事應(yīng)用來講,即使是免洗電子組裝件都規(guī)定必須要清洗。合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)31合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)估電子制造商面臨著對(duì)生產(chǎn)可靠的硬件所需的清潔等級(jí)程度難以抉擇?!岸喔蓛舨潘阕銐蚋蓛簟边@個(gè)問題給越來越窄的導(dǎo)線和線路帶來更多的挑戰(zhàn)。在工業(yè)中某一領(lǐng)域可接受的潔凈度(如一個(gè)玩具進(jìn)行了SMT波峰焊后),對(duì)于另外的領(lǐng)域或許就是不可接受(例如倒裝芯片封裝)。

很多的工藝專家們可能對(duì)清潔度并不十分了解,挑戰(zhàn)仍然存在于與殘留相關(guān)的某個(gè)或者某些長(zhǎng)期可靠性方面的問題,或者是決定殘留對(duì)硬件的功能性影響有多大。

合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)32合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)估需要考慮的有如下幾方面的因素:

終端使用環(huán)境(航天、醫(yī)療、軍事、汽車、信息科技等)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)/服役周期(90天、3年、20年、50年、保質(zhì)期+1天)涉及的技術(shù)(高頻、高阻抗、電源)失效現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)所定義的終端產(chǎn)品1、2、3級(jí)相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品(例如:

移動(dòng)電話、心率調(diào)整器)。

合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)33合明科技unibrightPCBA清洗效果的定性和量化檢驗(yàn),通過潔凈度指標(biāo)來評(píng)估。1.潔凈度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

按中華人民共和國電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)SJ20896-2019有關(guān)規(guī)定,根據(jù)電子產(chǎn)品可靠性及工作性能要求,將電子產(chǎn)品潔凈度分為三個(gè)等級(jí),如表所列。六、PCBA清洗效果評(píng)估潔凈度等級(jí)產(chǎn)品類型離子污染物含量(Nacl)ug/cm2萃取溶液電阻率Ω.cm助焊劑殘留ug/cm2IPC-J-STD-0011高可靠性電子產(chǎn)品(軍用及生命保障類)≤1.5>2×106<402耐用電子產(chǎn)品(高級(jí)工業(yè)設(shè)備類)1.5~3.0>2×106<1003一般電子產(chǎn)品3.0~5.0>2×106<200合明科技unibrightPCBA清洗效果的定性和量化檢驗(yàn),34合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估在實(shí)際工作中,根除污染實(shí)際上幾乎是不可能的,一個(gè)折中的辦法就是確定電路板上的污染可以和不可以接受的程度。按照IPC-J-STD-001標(biāo)準(zhǔn)助焊劑殘留三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定<40ug/cm2,離子污染物含量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定≤1.5(Nacl)ug/cm2,萃取電阻率>2×106Ω.cm

請(qǐng)注意,隨著PCBA的微型化,幾乎可以肯定這個(gè)含量太高了。現(xiàn)在常用的離子污染物要求大約≤0.2(Nacl)ug/cm2。2.PCBA潔凈度的檢測(cè)方法2.1目測(cè)法

利用放大鏡或光學(xué)顯微鏡對(duì)PCBA進(jìn)行觀察,通過觀察有無焊劑固體殘留物、錫渣錫珠、不固定的金屬顆粒及其他污染物,來評(píng)定清洗質(zhì)量。IPC-A-610《電子組件的可接收性》中提供了通用的組裝后的檢測(cè)指南。合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估在35合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估

IPC-A-610中列出的目檢標(biāo)準(zhǔn)從1×(裸眼)到10×當(dāng)作一種判定方法,見下表所列。這種方法簡(jiǎn)單易行,但無法檢查元器件底部的污染物以及殘留的離子污染物,適合于要求不高的場(chǎng)合。清潔度(采用或不采用清洗工藝)不需要放大,見注1清潔度(免洗工藝)注1敷形涂覆/密封注1、注2標(biāo)記注2其它(元器件及導(dǎo)線損傷等)注1

注1:目視檢查可能要求使用放大裝置,例如出現(xiàn)細(xì)間距器件或者高密度組件時(shí),需要放大以檢

查污染物是否影響產(chǎn)品外形、裝配或者功能。注2:如果使用放大裝置,放大倍數(shù)不可超過4×。IPC-A-610表合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估36合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估2.PCBA潔凈度的檢測(cè)方法2.2

溶劑萃取液測(cè)試法

溶劑萃取液測(cè)試法有稱離子污染物的含量平均測(cè)試,測(cè)試一般都是采用IPC方法

(IPC-TM-610.2.3.25),它是將清洗后的PCBA,浸入離子度污染測(cè)定儀的測(cè)試

溶液中,將離子殘留物溶于溶劑中,小心收集溶劑,測(cè)定它的電阻率。2.3表面絕緣電阻測(cè)試法(SIR)

這種測(cè)試方法是測(cè)量PCBA上導(dǎo)體之間表面絕緣電阻,表面絕緣電阻的測(cè)量能指

出由于污染在各種溫度、濕度、電壓和時(shí)間條件下的漏電情況。其優(yōu)點(diǎn)是直接

測(cè)量和定量測(cè)量。一般SIR測(cè)量條件是在環(huán)境溫度85℃、濕度85%RH和100V測(cè)量

偏壓下,試驗(yàn)170小時(shí)。2.4離子污染物當(dāng)量測(cè)試法(動(dòng)態(tài)法)

參照SJ20869-2019中第6.3的規(guī)定。2.5焊劑殘留量的檢測(cè)參照SJ20869-2019中第6.4的規(guī)定。合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估2.P37七、PCBA清洗考慮要點(diǎn)

焊后/清洗后殘留物的檢測(cè)和分析是組件清洗過程重要的一部分,影響組裝線路板清洗過程效果的因素如下圖所示。合明科技unibright電子組件焊接材料組裝材料清洗工藝清洗部件表面貼裝涂覆層材料兼容性元器件下間隙通孔粘合劑彈體體標(biāo)簽材料印制板的層壓板問題元器件焊膏波峰助焊劑焊接溫度返工助焊劑清洗前焊接條件阻焊劑加工時(shí)間沖擊能量清洗劑濃度清洗設(shè)備清洗溫度清洗劑七、PCBA清洗考慮要點(diǎn)焊后/清洗后殘留物的檢測(cè)和38合明科技unibright

元器件幾何形狀器件托高高度及對(duì)清洗的影響夾裹的液體元器件問題及殘留物

來自元器件的污染物元器件退化其它元器件清洗考慮要點(diǎn)表面的潤濕表面張力和毛細(xì)力填充間隙對(duì)比未填充間隙助焊劑殘留物可變性清洗劑效果七、PCBA清洗考慮要點(diǎn)合明科技unibright元器件幾何形狀七、PCBA清洗考39合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享問題:客戶反饋PZ2177AC機(jī)型產(chǎn)品,經(jīng)過清洗后與電容相連的3個(gè)焊盤

會(huì)發(fā)白(見下圖),導(dǎo)致COB邦定時(shí)焊金線焊不上。且客戶反映經(jīng)

檢測(cè)發(fā)白的焊盤上主要成分為錫。案例1合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享問題:客戶40合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享圖3圖2圖1在顯微鏡下觀察后發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)白色不良現(xiàn)象的點(diǎn)存在規(guī)律性,基本為與電容元器件相連的三點(diǎn)或其中,詳見以下圖片。合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享圖3圖2圖41合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享原因分析PCBA在清洗過程中,因其工藝設(shè)計(jì)的缺陷,使金手指部分的鍍金焊點(diǎn)與其他無鍍層焊點(diǎn)、及元器件在水基清洗溶液中形成了非設(shè)計(jì)性回路,從而使金手指鍍金層被錫覆蓋失效,在邦定過程中無法識(shí)別??蛻糁匦略O(shè)計(jì)之后,再未出現(xiàn)此類問題。由此,清洗過程中遇到腐蝕、白色殘留、絕緣電阻下降等問題時(shí),不能單方面認(rèn)為是清洗力不夠造成的,應(yīng)該綜合的分析考慮所有相關(guān)的影響因素。沒有哪一款清洗劑是萬能的,能解決PCBA上所有的問題,所以在選擇清洗工藝及清洗劑時(shí),應(yīng)該根據(jù)具體情況,有針對(duì)性的選擇。合明科技unibright八、PCBA清洗案例分享原因分析42結(jié)束語合明科技unibright不斷發(fā)展的電子市場(chǎng)可以看出,現(xiàn)代和未來的電子產(chǎn)品對(duì)微型化、高性能和高可靠性的要求比以往任何時(shí)候都要強(qiáng)烈。徹底清洗是一項(xiàng)十分重要且技術(shù)性很強(qiáng)的工作,它直接影響到電子產(chǎn)品的工作壽命和可靠性,也關(guān)系到對(duì)環(huán)境的保護(hù)和人類的健康,因此要從整個(gè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的角度來重新認(rèn)識(shí)和解決焊接清洗問題。結(jié)束語合明科技unibright不斷發(fā)展的電子市場(chǎng)可43深圳市合明科技有限公司,集設(shè)備和材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。國家高新技術(shù)企業(yè)

IPC清洗標(biāo)準(zhǔn)中文組編審委主席單位獲科技部創(chuàng)新基金企業(yè)廣東省電子學(xué)會(huì)SMT專委會(huì)會(huì)員中國焊料協(xié)會(huì)焊錫料分會(huì)會(huì)員無鉛錫膏《行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》編審委

無鉛錫膏發(fā)明專利水基清洗劑發(fā)明專利超聲波鋼網(wǎng)清洗機(jī)實(shí)用新型專利獲ISO9001認(rèn)證合明成果及相關(guān)資質(zhì)合明科技unibright深圳市合明科技有限公司,集設(shè)備和材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一合明44謝謝觀賞

非常感謝您的關(guān)注,如您有任何意見或見解需進(jìn)一步溝通,請(qǐng)聯(lián)系:深圳市合明科技有限公司聯(lián)系人:王璉(博士)電話/p>

傳真/p>

郵箱:pengjingunibright

網(wǎng)址:unibright謝謝觀賞非常感謝您的關(guān)注,如您有任何意見45水基清洗劑在PCBA清洗工藝中的應(yīng)用合明科技unibright主講人:IPCTGAsia5-31CN技術(shù)組主席王璉水基清洗劑在PCBA清洗工藝中的應(yīng)用合明科技unibrigh46一、水基清洗及水基清洗劑的概念合明科技unibright概念水基清洗劑是以去離子水作為主溶劑,與表面活性劑、助溶劑、添加劑等組合而成,借助于含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的潤濕、乳化、滲透、分散、增溶等作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的清洗的一種清洗媒介,IPC定義中去離子水不小于50%。水基清洗IPC-CH-65B-CN中定義,水基清洗是以純水或者有機(jī)或者無機(jī)皂化劑對(duì)組件進(jìn)行第一道清洗,然后以純水沖洗掉組件上的污水的一項(xiàng)制程。一、水基清洗及水基清洗劑的概念合明科技unibright概47安全需求1.操作人員健康2.工作場(chǎng)所的環(huán)境安全3.廢液排放

組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本控制1.原材料選擇范圍變窄。2.無鉛化技術(shù)的導(dǎo)入,工藝難度加大。3.元件的微型化、元件貼裝和結(jié)構(gòu)的高密度化環(huán)保管控、安全需求成本控制

怎么辦?合明科技unibright二、水基清洗劑產(chǎn)生的背景日益嚴(yán)格的環(huán)保管控《蒙特利爾公約》、ROHS法規(guī)、REACH、SS-00259等相關(guān)環(huán)保法規(guī)持續(xù)更新,管控的物質(zhì)越來越多。安全需求組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本控制環(huán)保管控、安全需求成本控制48

不斷提升的環(huán)保安全要求,組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,清洗要求的提高,及成本的不斷增加等等,這些因素都決定了SMT清洗業(yè),無論從清洗設(shè)備、工藝技術(shù),還是使用材料的選取都不可避免的遵循一個(gè)原則:綠色環(huán)保,安全無害,且低成本。

高效、高規(guī)格、環(huán)保安全的水基清洗劑是最理想的選擇,也是未來清洗業(yè)的發(fā)展方向和必經(jīng)之路。二、水基清洗劑產(chǎn)生的背景電子清洗行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)合明科技unibright不斷提升的環(huán)保安全要求,組裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,清洗要49清洗思路的轉(zhuǎn)變?nèi)軇┬颓逑磩┣逑此逑磩┣逑辞逑此悸返霓D(zhuǎn)變?nèi)軇┬颓逑磩┣逑此逑磩┣逑?0三、水基清洗劑機(jī)理清洗機(jī)理水基清洗劑是借助于含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的潤濕、乳化、滲透、分散、增溶等作用來實(shí)現(xiàn)清洗的。根據(jù)清洗方向,可分為中性水基清洗劑和堿性水基清洗劑。下面簡(jiǎn)單介紹幾種創(chuàng)新的且在水清產(chǎn)品中應(yīng)用比較多的水基清洗技術(shù)。合明科技unibright

復(fù)合相變技術(shù)

水基乳化清洗技術(shù)三、水基清洗劑機(jī)理清洗機(jī)理合明科技unibright復(fù)合51三、水基清洗劑機(jī)理復(fù)合相變清洗技術(shù)機(jī)理圖合明科技unibright三、水基清洗劑機(jī)理復(fù)合相變清洗技術(shù)機(jī)理圖合明科技unibri52三、水基清洗劑機(jī)理合明科技unibright水基乳化清洗技術(shù)機(jī)理圖三、水基清洗劑機(jī)理合明科技unibright水基乳化清洗技術(shù)53功率模塊清洗BGA植球清洗網(wǎng)板清洗印刷機(jī)底部擦拭爐膛清洗回流爐清洗焊接夾具清洗組裝件清洗通訊航天汽車醫(yī)療表面貼裝工藝半導(dǎo)體制程倒裝芯片清洗誤印清洗四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright

隨著元件的微型化、元件貼裝和結(jié)構(gòu)的高密度化,無鉛化技術(shù)的導(dǎo)入,日益嚴(yán)格的環(huán)境和物質(zhì)管控,推動(dòng)了水基清洗劑的迅速發(fā)展,目前水基清洗劑應(yīng)用在SMT制程上的清洗已十分成熟,并體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。

應(yīng)用領(lǐng)域功率模塊清洗BGA植球清洗網(wǎng)板清洗印刷機(jī)底部擦拭爐膛清洗回流54四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品

中性水基清洗劑清洗對(duì)象

(見圖1、圖2)

回流焊焊前錫膏殘留物、未固化紅膠殘留、錯(cuò)印板清洗。清洗設(shè)備(見圖3、圖4)

超聲波鋼網(wǎng)清洗機(jī)、噴淋式鋼網(wǎng)清洗機(jī)合明科技unibright圖1錫膏印刷鋼網(wǎng)圖2紅膠印刷塑網(wǎng)圖3超聲波鋼網(wǎng)清洗機(jī)圖4鋼網(wǎng)噴淋清洗機(jī)—網(wǎng)板離線清洗四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibrig55適用水基清洗劑產(chǎn)品

中性水基清洗劑清洗對(duì)象

主要用于清洗SMT印刷機(jī)網(wǎng)板和錯(cuò)印板上的焊錫膏殘留合明科技unibright—網(wǎng)板在線清洗清洗劑棒擦拭桿擦拭紙圖1網(wǎng)板印刷機(jī)圖2網(wǎng)板印刷機(jī)底部結(jié)構(gòu)四、水基清洗劑的應(yīng)用適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibright—網(wǎng)板在線清洗清56圖3爐膛圖1噴壺裝圖2噴霧灌裝圖4清洗方式適用水基清洗劑產(chǎn)品

堿性水基清洗劑(桶裝、噴壺裝、氣霧劑灌裝等,見圖1、圖2)清洗對(duì)象(見圖3)回流爐波峰焊爐膛被烘焙的各種助焊劑殘留物、松香、油污等比較頑固的殘留物質(zhì)。四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright—爐膛清洗圖3爐膛圖1噴壺裝圖2噴霧灌裝圖4清洗方式適用水基清57四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright適用水基清洗劑產(chǎn)品堿性水基清洗劑清洗對(duì)象(見圖1、圖2、見圖3)旋風(fēng)器、焊接治具、夾具、冷凝管上被烘焙的助焊劑,及松香、油污等?!尉?載具清洗圖1焊接治具圖3可拆零部件圖2鏈爪圖4治具清洗設(shè)備清洗設(shè)備(圖4)治具清洗機(jī)、適合工件外表面清洗的噴淋清洗機(jī)四、水基清洗劑的應(yīng)用合明科技unibright適用水基清洗劑58適用水基清洗劑產(chǎn)品

堿性水基清洗劑清洗對(duì)象(見圖1、圖2)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏、手指印、油污、灰塵等污染物清洗設(shè)備批量清洗設(shè)備(多槽超聲波噴淋清洗機(jī),見圖3)、連續(xù)(在線)清洗設(shè)備(見圖4)合明科技unibright四、水基清洗劑的應(yīng)用—PCBA清洗圖1PCBA圖2PCBA圖3全自動(dòng)化在線式清洗機(jī)圖4PCBA超聲波清洗機(jī)適用水基清洗劑產(chǎn)品合明科技unibright四、水基清洗劑的59五、PCBA清洗詳解合明科技unibright

PCBA生產(chǎn)制造用到的清洗工藝中,對(duì)于不同級(jí)別要求的產(chǎn)品,采用的助焊劑以及經(jīng)過的工序的差別,需采用的清洗工藝和設(shè)備也有所不同。

目前水基清洗劑應(yīng)用在PCBA清洗工藝中,比較常見的清洗工藝有以下幾種:

PCBA清洗工藝批量清洗工藝在線式清洗工藝五、PCBA清洗詳解合明科技unibrightP60合明科技unibright㈠PCBA在線清洗

工藝原理

由傳送帶速度控制的組件連續(xù)在輸送帶上和生產(chǎn)周期時(shí)間不間斷的清洗方法。適用于大批量PCBA的清洗,通過不同的腔體在線完成水基清洗、水基漂洗、烘干全部工序。五㈠、PCBA在線清洗工藝工藝流程入板漂洗最后噴淋化學(xué)預(yù)洗化學(xué)清洗化學(xué)隔離預(yù)漂洗風(fēng)切干燥烘干合明科技unibright㈠PCBA在線清洗五㈠、PCBA61合明科技unibright在線清洗工藝原理圖漂洗開始(設(shè)定次數(shù))清洗泵增壓清洗液儲(chǔ)槽噴嘴噴射清洗開始(設(shè)定次數(shù))沖洗PCBA5um過濾器漂洗泵增壓(DI水)噴嘴噴射沖洗PCBA過濾排放熱風(fēng)烘干

DI水排放DI水添加清洗液閉環(huán)使用

五㈠、PCBA在線清洗工藝合明科技unibright在線清洗工藝原理圖漂洗開始(設(shè)定次62PCBA在線清洗工藝剖面圖合明科技unibright預(yù)洗滌循環(huán)洗滌循環(huán)沖洗化學(xué)隔離最終沖洗#1干燥段#2紅外線干燥段在線PCBA清洗過程的典型階段五㈠、PCBA在線清洗工藝PCBA在線清洗工藝剖面圖合明科技unibright預(yù)洗滌循63五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗合明科技unibright蒸發(fā)損失160℉循環(huán)清洗排出或者蒸發(fā)器DI水2-3gpm洗滌沖洗干燥在線清洗流程五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗合明科技unibright蒸發(fā)64合明科技unibright在線式清洗設(shè)備設(shè)備及工藝特點(diǎn)適合大批量PCBA清洗安全全自動(dòng)化該清洗機(jī)針對(duì)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏等有機(jī)、無機(jī)污染物進(jìn)行徹底有效的清洗。清洗劑選用時(shí)要考慮與元器件、PCB表面、金屬鍍層、鋁鍍層、標(biāo)簽、字跡等材料的兼容性,特殊部件能否經(jīng)受清洗

五㈠、PCBA全自動(dòng)在線清洗全自動(dòng)化在線式清洗機(jī)合明科技unibright在線式清洗設(shè)備設(shè)備及工藝特65合明科技unibright㈡批量清洗工藝IPC-CH-65B-CN中定義,批量清洗工藝是按受控生產(chǎn)時(shí)間周期的多個(gè)部件或者一個(gè)部件的不同批分組進(jìn)行的清洗。

五㈡、PCBA批量清洗工藝批量清洗系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn): 提供了一個(gè)廣泛的可調(diào)整清洗過程。不僅可以改變清洗和漂洗的次數(shù),且

這些次數(shù)的比例也可調(diào)節(jié);大幅度的降低運(yùn)營成本,同時(shí)擁有嚴(yán)格的過程控制體系低成本、較低的清洗劑的使用量和程序的多功能性,耗能低;

它們較小的尺寸、能源的利用率高;合明科技unibright㈡批量清洗工藝五㈡、PCBA批66合明科技unibright五㈡、PCBA批量清洗工藝簡(jiǎn)單介紹批量清洗工藝中比較常用的清洗方式:超聲波清洗

超聲波清洗原理超聲波清洗是利用超聲波能在清洗劑中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用,和清洗劑對(duì)污垢的超強(qiáng)溶解性相結(jié)合,使污垢層被溶解、分散、乳化,或剝離而達(dá)到清洗目的。

超聲波工作原理圖“空化侵蝕效應(yīng)

“在空化現(xiàn)象發(fā)生時(shí),微小氣泡從產(chǎn)生、生長(zhǎng)及迅速破裂的瞬間形成超過1000個(gè)大氣壓的瞬時(shí)高壓,連續(xù)不斷的瞬時(shí)高壓就像一連串的小炸彈不斷地轟擊清洗物表面,使物體表現(xiàn)、縫隙及盲孔中的附著物污垢迅速剝落.

合明科技unibright五㈡、PCBA批量清洗工藝簡(jiǎn)單67合明科技unibright超聲波清洗工藝流程

五㈡、PCBA批量清洗工藝干燥槽風(fēng)切或熱風(fēng)清洗槽清洗劑清洗(一次或多次)漂洗槽去離子水漂洗(一次或多次)下料上料超聲波清洗工藝特點(diǎn)

一個(gè)或多個(gè)腔體內(nèi)完成水基清洗、水基漂洗、烘干全部工序;可用于清洗托高高度低,底部間隙狹小的組裝結(jié)構(gòu);清洗在超聲波的有效性最佳溫度附近效果最佳化。

超聲波清洗機(jī)

PCBA放入清洗籃合明科技unibright超聲波清洗工藝流程68合明科技unibright鼓泡清洗

鼓泡清洗系統(tǒng)中通常使用超聲波能量或者浸泡噴射進(jìn)行攪拌。根據(jù)傳感器的位置,超聲攪拌可以做到對(duì)形狀很敏感,由此傳感器正確的組裝位置很重要。批次浸泡清洗設(shè)備是將一系列的單獨(dú)清洗缸或者一系列的清洗模塊進(jìn)行整合。適用于一些批量小或沒有高清潔度要求的PCBA清洗。五㈡、PCBA批量清洗工藝合明科技unibright鼓泡清洗五㈡、PCBA批量清洗工69合明科技unibrightPCBA的污染污染物的定義為任何使PCBA的化學(xué)、物理或電氣性能降低到不合格水平的表面沉積物、雜質(zhì)、夾渣以及被吸附物。主要有以下幾個(gè)方面:六、PCBA清洗效果評(píng)估⑴構(gòu)成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都會(huì)帶來PCBA板面污染;⑵生產(chǎn)制造過程中助焊劑產(chǎn)生的殘留物,也是主要污染物;⑶焊接過程中產(chǎn)生的手印記、鏈爪和治具印記,及其他類型的污染物,如堵孔膠,高溫膠帶,手跡和飛塵等;⑷工作場(chǎng)所的塵埃、水及溶劑蒸氣、煙霧、微小顆粒有機(jī)物,以及靜電引起的帶電粒子附著于PCBA的污染。合明科技unibrightPCBA的污染六、PCBA清洗效果70合明科技unibright污染可能直接或間接引起PCBA潛在的風(fēng)險(xiǎn),諸如:殘留物中的有機(jī)酸可能對(duì)PCBA造成腐蝕;殘留物中的電離子在通電過程中,因焊點(diǎn)之間的電位差造成電遷移,使產(chǎn)品短路失效;殘留物影響涂覆效果;經(jīng)過時(shí)間和環(huán)境溫度的變化,出現(xiàn)涂層龜裂、翹皮,從而引起可靠性問題。

六、PCBA清洗效果評(píng)估污染的危害合明科技unibright污染可能直接或間接引起PCBA潛在71合明科技unibright⑴腐蝕見右圖

PCBA組裝是使用了鐵底材底引線腳底元器件,鐵底材由于缺乏焊料底覆蓋,在鹵素離子以及水分的腐蝕下很快產(chǎn)生Fe3+,使板面發(fā)紅。

另外,在潮濕環(huán)境下,具有酸性的離子污染物還可以直接腐蝕銅引線、焊點(diǎn)及元器件,導(dǎo)致電路失效。六、PCBA清洗效果評(píng)估污染造成PCBA失效的典型問題腐蝕合明科技unibright⑴腐蝕見右圖六、PCBA清洗72合明科技unibright⑵電遷移如圖

如果在PCBA表面有離子污染存在,極易發(fā)生電遷移現(xiàn)象,出現(xiàn)離子化金屬向相反電極

間移動(dòng),并在反向端還原成原來的金屬而出現(xiàn)樹枝狀現(xiàn)象稱為樹枝狀分布,(樹突、枝

晶、錫須),枝晶的生長(zhǎng)有可能造成電路局部短路。六、PCBA清洗效果評(píng)估錫基鍍層的引腳上長(zhǎng)出的錫晶須造成引腳間的短路合明科技unibright⑵電遷移如圖六、PCBA清洗73合明科技unibright⑶電接觸不良見下圖

在PCBA的組裝工藝中,一些樹脂比如松香類殘留物常常會(huì)污染金手指或其他接插件,在PCBA工作發(fā)熱時(shí)或炎熱氣候下,殘留物會(huì)產(chǎn)生粘性,易于吸附灰塵或雜質(zhì),引起接觸電阻增大甚至開路失效。BGA焊點(diǎn)中PCB面焊盤鎳層存在腐蝕以及鎳層表面富磷層的存在降低了焊點(diǎn)與焊盤的機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度,當(dāng)受到正常應(yīng)力作用時(shí)發(fā)生開裂,造成點(diǎn)接觸失效。六、PCBA清洗效果評(píng)估BGA焊點(diǎn)開裂造成電接觸不良合明科技unibright⑶電接觸不良見下圖六、PC74合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)估⑴外觀和電性能要求

PCBA的污染物最直觀的影響是PCBA的外觀,如果在高溫高濕的環(huán)境中放置或使用,

可能出現(xiàn)殘留物吸潮發(fā)白現(xiàn)象。由于組件中大量使用無引線芯片、微型BGA、芯片級(jí)封裝(CSP)和01005等,元件和

電路板之間的距離縮小,尺寸微型化,組裝密度也越來越大。如果鹵化物藏在元件下

面清洗不到的地方,局部清洗可能造成因鹵化物釋放而帶來災(zāi)難性的后果。⑵三防漆涂覆需要

在進(jìn)行表面涂覆之前,沒有清洗掉的樹脂殘留物會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層分層或出現(xiàn)裂紋;活性

劑殘留物可能引起涂層下面出現(xiàn)電化學(xué)遷移,導(dǎo)致涂層破裂保護(hù)失效。研究表明,通

過清洗可以增加50%涂覆粘結(jié)率。合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)75合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)估⑶免清洗也需要清洗

按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),免清洗一詞的意思是說電路板的殘留物從化學(xué)的角度看是安全的,

不會(huì)對(duì)電路板產(chǎn)線任何影響,可以留在電路板上。檢測(cè)腐蝕、SIR、電遷移還有其他專門的檢測(cè)手段主要是用來確定鹵素/鹵化物含量,進(jìn)而確定免清洗的組裝件在完成組裝后的安全性。不過,即使使用固含量低的免清洗助焊劑,仍會(huì)有或多或少的殘留物,對(duì)于可靠性要求高的產(chǎn)品來講,在電路板是不允許任何殘留物或者污染物。對(duì)軍事應(yīng)用來講,即使是免洗電子組裝件都規(guī)定必須要清洗。合明科技unibright清洗的必要性六、PCBA清洗效果評(píng)76合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)估電子制造商面臨著對(duì)生產(chǎn)可靠的硬件所需的清潔等級(jí)程度難以抉擇?!岸喔蓛舨潘阕銐蚋蓛簟边@個(gè)問題給越來越窄的導(dǎo)線和線路帶來更多的挑戰(zhàn)。在工業(yè)中某一領(lǐng)域可接受的潔凈度(如一個(gè)玩具進(jìn)行了SMT波峰焊后),對(duì)于另外的領(lǐng)域或許就是不可接受(例如倒裝芯片封裝)。

很多的工藝專家們可能對(duì)清潔度并不十分了解,挑戰(zhàn)仍然存在于與殘留相關(guān)的某個(gè)或者某些長(zhǎng)期可靠性方面的問題,或者是決定殘留對(duì)硬件的功能性影響有多大。

合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)77合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)估需要考慮的有如下幾方面的因素:

終端使用環(huán)境(航天、醫(yī)療、軍事、汽車、信息科技等)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)/服役周期(90天、3年、20年、50年、保質(zhì)期+1天)涉及的技術(shù)(高頻、高阻抗、電源)失效現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)所定義的終端產(chǎn)品1、2、3級(jí)相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品(例如:

移動(dòng)電話、心率調(diào)整器)。

合明科技unibright清潔程度要求六、PCBA清洗效果評(píng)78合明科技unibrightPCBA清洗效果的定性和量化檢驗(yàn),通過潔凈度指標(biāo)來評(píng)估。1.潔凈度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

按中華人民共和國電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)SJ20896-2019有關(guān)規(guī)定,根據(jù)電子產(chǎn)品可靠性及工作性能要求,將電子產(chǎn)品潔凈度分為三個(gè)等級(jí),如表所列。六、PCBA清洗效果評(píng)估潔凈度等級(jí)產(chǎn)品類型離子污染物含量(Nacl)ug/cm2萃取溶液電阻率Ω.cm助焊劑殘留ug/cm2IPC-J-STD-0011高可靠性電子產(chǎn)品(軍用及生命保障類)≤1.5>2×106<402耐用電子產(chǎn)品(高級(jí)工業(yè)設(shè)備類)1.5~3.0>2×106<1003一般電子產(chǎn)品3.0~5.0>2×106<200合明科技unibrightPCBA清洗效果的定性和量化檢驗(yàn),79合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估在實(shí)際工作中,根除污染實(shí)際上幾乎是不可能的,一個(gè)折中的辦法就是確定電路板上的污染可以和不可以接受的程度。按照IPC-J-STD-001標(biāo)準(zhǔn)助焊劑殘留三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定<40ug/cm2,離子污染物含量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定≤1.5(Nacl)ug/cm2,萃取電阻率>2×106Ω.cm

請(qǐng)注意,隨著PCBA的微型化,幾乎可以肯定這個(gè)含量太高了?,F(xiàn)在常用的離子污染物要求大約≤0.2(Nacl)ug/cm2。2.PCBA潔凈度的檢測(cè)方法2.1目測(cè)法

利用放大鏡或光學(xué)顯微鏡對(duì)PCBA進(jìn)行觀察,通過觀察有無焊劑固體殘留物、錫渣錫珠、不固定的金屬顆粒及其他污染物,來評(píng)定清洗質(zhì)量。IPC-A-610《電子組件的可接收性》中提供了通用的組裝后的檢測(cè)指南。合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估在80合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估

IPC-A-610中列出的目檢標(biāo)準(zhǔn)從1×(裸眼)到10×當(dāng)作一種判定方法,見下表所列。這種方法簡(jiǎn)單易行,但無法檢查元器件底部的污染物以及殘留的離子污染物,適合于要求不高的場(chǎng)合。清潔度(采用或不采用清洗工藝)不需要放大,見注1清潔度(免洗工藝)注1敷形涂覆/密封注1、注2標(biāo)記注2其它(元器件及導(dǎo)線損傷等)注1

注1:目視檢查可能要求使用放大裝置,例如出現(xiàn)細(xì)間距器件或者高密度組件時(shí),需要放大以檢

查污染物是否影響產(chǎn)品外形、裝配或者功能。注2:如果使用放大裝置,放大倍數(shù)不可超過4×。IPC-A-610表合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估81合明科技unibright六、PCBA清洗效果評(píng)估2.PCBA潔凈度的檢測(cè)方法2.2

溶劑萃取液測(cè)試法

溶劑萃取液測(cè)試法有稱離子污染物的含量平均測(cè)試,測(cè)

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