PCB離子污染清洗

PCB離子污染清洗第1頁/共45頁主要內(nèi)容什么是PCB離子污染？離子污染的主要來源為什么越來越多的客戶對(duì)離子污染要求離子污染的殘留究竟會(huì)造成什么后果？客戶在擔(dān)心什么？如何檢測(cè)到這些離子污染殘留？第2頁/共45頁主要內(nèi)容怎樣來清除掉這些離子污染殘留？DI水可以嗎？什么樣的產(chǎn)品是最好的？EnviroSense816性能如何？EnviroSense產(chǎn)品能達(dá)到什么樣的效果？EnviroSense

#816的使用參數(shù)及管控清洗設(shè)備如何配備能達(dá)到最佳？第3頁/共45頁什么是PCB離子污染？PCB板上因制程及材料來源和人為等原因造成的污染物殘留統(tǒng)稱污染，這些污染物以陰陽離子的狀態(tài)來體現(xiàn)和計(jì)算稱為離子污染。離子污染是對(duì)PCB的清潔度更為精確的管控和觀察標(biāo)準(zhǔn)。第4頁/共45頁離子污染的主要來源離子污染的主要來源以板材原材料及制程中的酸殘留等為主。如制程中的酸洗會(huì)造成酸性離子（NO3、SO4）的殘留，噴錫制程中Cl的殘留。和PCB板本身Br的殘留等。第5頁/共45頁為什么越來越多的客戶對(duì)離子污染要求電路板行業(yè)越來越多地出現(xiàn)離子污染測(cè)試離子濃度殘留檢測(cè)。因?yàn)殡S著電子行業(yè)的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品的集成度越來越高，電路板上的元器件密度越來越高，電路板的布線也很密集，線與線的間距也越來越小。以前的電路板表面清潔度已無法滿足現(xiàn)有產(chǎn)品的要求。而對(duì)清潔度的要求也就相應(yīng)提高了。對(duì)總離子污染的要求、分離子污染的要求，如Na、Cl、Br、SO4、等等離子就有了相應(yīng)的殘留濃度值的要求。（單位：ug/in2或ug/cm2）特別表現(xiàn)在高端電路板行業(yè)，如航天航空、汽車電路板、高端通訊板、高端醫(yī)療設(shè)備等。第6頁/共45頁離子污染的殘留究竟會(huì)造成什么后果PCB線路板的密度大，pad與pad的間距小，離子殘留在表面會(huì)造成離子遷移的可能性很大。也就是導(dǎo)通兩間距的pad或線。若PCB線路板表面有酸性離子（如：SO4、NO3等）殘留時(shí)還會(huì)對(duì)線路板有腐蝕的情形，如造成開路、短線等現(xiàn)象。產(chǎn)品的壽命也大大降低。第7頁/共45頁離子遷移第8頁/共45頁離子遷移第9頁/共45頁離子遷移第10頁/共45頁離子遷移第11頁/共45頁離子遷移第12頁/共45頁由于局部小面積污染造成的失效上面這些導(dǎo)通孔因酸性離子及其它污染物殘留，在長(zhǎng)期惡劣的環(huán)境中（高溫、高濕）導(dǎo)致離子遷移甚至腐蝕線路，造成了關(guān)鍵電路的短路。第13頁/共45頁如何才能檢測(cè)到這些離子殘留PCB清潔度檢測(cè)的歷史表面殘留物的可見外觀(按IPC610檢查條款定義)IPC-TM650-2.3.25IPC–TM650-2.3.28C3表面萃取判定儀第14頁/共45頁如何才能檢測(cè)到這些離子殘留IPC-TM650-2.3.25來自整個(gè)電路板表面污染的總離子測(cè)量.使用一種自動(dòng)設(shè)備，含1-5加侖的IPA和DI水，在板表面循環(huán)沖洗5-15分鐘（根據(jù)板元器件的整個(gè)表面面積所定）。在溶液中使用一個(gè)電阻率探頭，然后使用一種鹽溶液形成標(biāo)準(zhǔn)，并生成一個(gè)氯化鈉的等同值。這種異丙醇和水的溶液的電阻率測(cè)量法給行業(yè)給出了整板清潔度的一個(gè)大概理解，并在制程中作初步改變時(shí)用于監(jiān)督工藝.第15頁/共45頁ROSE的操作理論R.O.S.E（ResistanceofSolventExtract）溶劑萃取阻抗測(cè)量法IPCTM650方法2.3.25定義了自動(dòng)和手動(dòng)兩種方法使用一種已知量的萃取溶液和樣品表面面積，我們可以計(jì)算出殘留物（氯化鈉的等同含量）可測(cè)的電導(dǎo)率。單位：ug/in2·NaCl或ug/cm2·NaCl。局限性–我們要測(cè)得不是“NaCl”的含量。如何才能檢測(cè)到這些離子殘留第16頁/共45頁如何才能檢測(cè)到這些離子殘留IPC-TM650-2.3.28在IPCTM6502.3.28中可以測(cè)出陰陽兩種離子的分類含量，如Cl的含量，如SO4的含量。單位：ug/in2如果助焊劑沒有固化完全則很不好，贓物顆粒過大就可能將污染IC分析柱堵塞。對(duì)組裝板PCBA不適用，可能會(huì)給出錯(cuò)誤讀數(shù)。75%IPA/25%D.I.不是與所有IC&HPLC色譜分析分析柱都匹配。第17頁/共45頁

IC&HPLC色譜分析操作理論使用75%的異丙醇和25%的DI水（通常大于200-600mls）浸在80℃的恒溫水浴鍋中。PCB板浸泡在萃取液中用來萃取表面的臟污。通過把液體溶液中懸浮的離子和有機(jī)物分離的方法定性定量的探測(cè)特定的工藝殘留物每個(gè)不同的物質(zhì)通過分析柱的速率（穿行時(shí)間）不同，取決于物質(zhì)的質(zhì)量和極性。如何才能檢測(cè)到這些離子殘留第18頁/共45頁如何才能檢測(cè)到這些離子殘留Conductivity電導(dǎo)率{μS}Time時(shí)間第19頁/共45頁離子色譜分析法的優(yōu)點(diǎn)你產(chǎn)品上有什么污染物質(zhì)（質(zhì)）污染物質(zhì)的含量有多少（量）幫你了解受影響的工藝階段幫你分析DI水的潔凈度，里面什么含量較高。如何才能檢測(cè)到這些離子殘留第20頁/共45頁一般有離子污染要求的PCB板廠都會(huì)有自己DI水設(shè)備，那為什么用DI水清洗還達(dá)不到要求呢？怎樣清潔掉這些離子污染殘留第21頁/共45頁那是因?yàn)樗旧淼谋砻鎻埩μ螅琍CB板上有些貫孔水就無法滲透進(jìn)去。怎樣清潔掉這些離子污染殘留#816

濃度PH值表面張力100%N/A2920%11.62910%11.5305%11.3312.5%11.1341.25%11.036DI水在常溫下的表面張力是72.8單位：dyn/cm第22頁/共45頁水本身的清潔力度也不夠，不足以將PCB板面殘留的如油漬等水無法溶解的污漬去掉。

DI水清洗#816清洗所以客戶對(duì)離子污染的要求稍微高點(diǎn)，用DI水清洗就無法達(dá)到要求了。怎樣清潔掉這些離子污染殘留第23頁/共45頁從學(xué)習(xí)和實(shí)踐中總結(jié)出好的清潔產(chǎn)品需滿足以下幾點(diǎn)要求：1.去污能力強(qiáng)；清潔產(chǎn)品將PCB板上殘留的臟污能清除掉的能力

。2.表面張力小；良好的表面張力使得它滲透能力強(qiáng)，PCB板上的小的貫孔也能容易滲透到里面進(jìn)行清洗。3.無殘留；（在清除臟污后，清洗劑不會(huì)因留在產(chǎn)品上而造成二次污染）4.兼容性好；不會(huì)對(duì)PCB有損傷。（攻擊油墨、腐蝕金屬等）5.環(huán)保；對(duì)人體和環(huán)境無污染。什么樣的清潔產(chǎn)品是最好的第24頁/共45頁EnviroSense#816是否滿足以上幾點(diǎn)？1.去污能力，#816是專門針對(duì)PCB研發(fā)的，屬于皂化劑類，搭配噴淋清洗劑在加熱的條件下使用，可去除各式PCB表面殘留的離子污染及制程中殘留的酸性污染和人為的手指印等污物。2.表面張力，#816的表面張力比DI水小一半還要多。保證能滲透到PCB板的小孔內(nèi)達(dá)到清洗的目的。EnviroSense#816性能#81631Dy/cmDI水72.8Dy/cm第25頁/共45頁3.無殘留，#816的主要成份是單乙醇胺（MEA）。MEA具有優(yōu)秀的清潔能力，和水可以任意比例互溶，這樣在保證清洗的同時(shí)，后段的DI水也能很好沖走殘留的藥水。且即使DI水沒沖干凈（熱的DI水去除更好），有微量的MEA殘留PCB上，通過后段的烘烤也會(huì)揮發(fā)掉?；蛑梅藕涂諝庵械腃O2結(jié)合分解。相對(duì)其它化學(xué)品來說殘留甚微。EnviroSense#816性能NH4+NH4+CO2分解第26頁/共45頁4.兼容性好，#816屬弱堿性產(chǎn)品，目前在使用客戶群體大，暫未發(fā)現(xiàn)對(duì)PCB有攻擊現(xiàn)象。有客戶端使用中發(fā)現(xiàn)不耐酸堿腐蝕的OSP表面處理PCB在清洗時(shí)，對(duì)OSP膜有輕微損傷。5.環(huán)保，EnviroSense產(chǎn)品均為水基環(huán)保產(chǎn)品，所含成份皆為有機(jī)化學(xué)物，對(duì)人體無害，不會(huì)污染自然生態(tài)。ODP（

臭氧消耗潛能值）值為零，對(duì)臭氧無破壞，美國(guó)列為電子行業(yè)清洗建議使用產(chǎn)品。SGS中符合RoSH及無鹵素的要求。EnviroSense#816性能第27頁/共45頁能有效清除PCB制程上具有的腐蝕性“酸性離子”，如氯離子（Chloride）、溴離子（Bromide）及弱有機(jī)酸離子（WOA）、硫酸鹽離子（Sulfate）等格式酸性正負(fù)離子殘留。另一顯著功效能使清洗系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)表現(xiàn)張力降低，以使?jié)B透入細(xì)至3mil的微孔區(qū)域內(nèi)徹底清洗，達(dá)到高質(zhì)量清洗的要求。能有效清除因最后清洗人員所易留下的指印、油脂、介質(zhì)或其它污染物。EnviroSense產(chǎn)品能達(dá)到什么樣的效果？第28頁/共45頁特別針對(duì)于HASL板上最難清除的Flux（助焊劑）殘留，清洗后有顯著功效。適用于各式后段表面處理制程，以加強(qiáng)有效清除化學(xué)之殘留物，如HASL（噴錫）、Silver(化銀)、Tin(化錫)、Gold（化鎳金）等。促進(jìn)PCB板上的金屬光亮度和可靠性，促進(jìn)PCB焊盤的可焊性。EnviroSense產(chǎn)品能達(dá)到什么樣的效果？第29頁/共45頁EnviroSense產(chǎn)品能達(dá)到什么樣的效果？噴錫板用EnviroSense#816清洗溫度：65℃濃度：7%清洗時(shí)間：分別清洗25秒、50秒、75秒

第30頁/共45頁化金板用EnviroSense#816清洗溫度：60℃濃度：5%清洗時(shí)間：分別清洗25秒、50秒、75秒EnviroSense產(chǎn)品能達(dá)到什么樣的效果？第31頁/共45頁EnviroSense#816藥水清洗PCB離子污染使用參數(shù)：濃度：【重要參數(shù)】噴錫板：5~7%（開缸7%，添加5%）【有鉛噴錫溫度：60℃，無鉛噴錫溫度65℃?！砍两鸢濉⒊零y板、化錫板：3%~5%（開缸5%，添加3~4%）【溫度：60℃】OSP板：3%溫度：55℃~60℃

清洗時(shí)間：根據(jù)客戶產(chǎn)品

溫度：60~65℃

【重要參數(shù)】溫度低于45℃會(huì)有泡沫產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。時(shí)間：30~120s（根據(jù)客戶產(chǎn)品要求來定）噴嘴壓力：2~3公斤【重要參數(shù)】噴嘴流量：3L~4LEnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第32頁/共45頁設(shè)備材質(zhì)要求：最好為PP材質(zhì)，或不銹鋼材質(zhì)。（耐65℃高溫，不含污染離子成份。）【后面水洗段清洗時(shí)間保證是化學(xué)清洗時(shí)間的2倍以上。水洗段DI水質(zhì)在10MΩ以上，保證最后一段水洗的DI水水質(zhì)的OK?！咳绻试S，可在沖板成型后Final水洗線加低濃度的#816最終清洗，去除在成型及運(yùn)輸中的板面污染。EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第33頁/共45頁1．開缸：1）．將槽清洗干凈（如果之前槽內(nèi)使用酸性藥水，請(qǐng)先用低濃度#816清洗）2）．加水后加熱至45℃（45℃以下加藥水進(jìn)行循環(huán)會(huì)產(chǎn)生泡沫）。3）．按照體積比配出相應(yīng)的濃度。（比如10%，體積比為1：9。在常溫下用折射儀可以檢測(cè)出濃度，10%的#816對(duì)應(yīng)折射儀數(shù)值為7.4。）4）．在常溫下檢測(cè)PH值，PH值在10.3以上為合格。5）．加熱至所需溫度。調(diào)整機(jī)器傳送速度。EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第34頁/共45頁2．清洗過程：1）．適當(dāng)關(guān)小抽氣閥門或加吸水棉、趕風(fēng)刀等。（減少被帶走的溶液，節(jié)約藥水。另能降低藥水的失效速度）2）．藥水添加。因板面較大，帶走的藥水也比較多，生產(chǎn)清洗量大缸內(nèi)藥水液面下降快，則需要測(cè)試每小時(shí)帶走的量為?L，建議將藥水按低于開缸時(shí)的濃度配好（若開缸為7%，添加藥水濃度5%即可），進(jìn)行添加。已配好用于添加的藥水盡量密封保存，保存期不要超過一個(gè)星期。3）．開始兩天每4個(gè)小時(shí)對(duì)藥水進(jìn)行PH值檢測(cè)或百里酚酞的顏色檢測(cè)。超過兩天每2個(gè)小時(shí)對(duì)藥水進(jìn)行PH值檢測(cè)，或百里酚酞的顏色滴定檢測(cè)。EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第35頁/共45頁3．換缸：1）．藥水使用3~5天（時(shí)間根據(jù)清洗板子的產(chǎn)量大小不一）若發(fā)現(xiàn)添加的藥水量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足于彌補(bǔ)消耗量，即藥水的PH值10.3左右時(shí)，請(qǐng)進(jìn)行換缸。2）．換缸時(shí)將所有藥水排放，并清洗槽體。重新配置新的藥水清洗。另請(qǐng)留意后段水洗水質(zhì)的管控。EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第36頁/共45頁以上均為藥水開缸后連續(xù)試用情況。根據(jù)第一次批量清洗實(shí)驗(yàn)，記錄并計(jì)算出，從開缸清洗中途添加到最后藥水失效，共清洗PCB的面積。該面積用于日后真正的批量清洗的參數(shù)。當(dāng)一批次清洗夠面積后，將失效的藥水直接更換，換缸，洗缸，重新配新的藥水。（該方法適用連續(xù)清洗生產(chǎn)，若斷斷續(xù)續(xù)清洗該參數(shù)則不可用）EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第37頁/共45頁因#816清洗劑是根據(jù)藥水的PH值來管控的（在常溫下檢測(cè)PH值，PH值在10.3以上為合格。），所以在清洗過程中停線，其實(shí)藥水的能力也會(huì)被稍微消耗。若在清洗過程中停止一段時(shí)間后，重新使用前請(qǐng)先測(cè)試PH值是否在10.3以上。以保證藥水的有效性。（將已按濃度配好的藥水不使用時(shí)，務(wù)必做到盡量密封保存，以防止空氣中的二氧化碳消耗藥水能力）EnviroSense產(chǎn)品使用參數(shù)及管控第38頁/共45頁EnviroSense的清洗設(shè)備要求1.要求噴淋清洗，PCB板廠的后清洗段噴淋清洗基本都可滿足。2.需加熱，55℃以上。這就對(duì)化學(xué)清洗設(shè)備的材質(zhì)要