联系我们   Contact
搜索   Search
你的位置:首页 > 新闻动态 > 技术中心

PCBA清洗详解

2014-02-11 14:20:05      点击:
清洗作为PCBA电子组装的工序之一,随着组装密度和复杂性的不断提高,在军用、航空航天等高可靠性产品的生产中再次成为焦点,越来越引起业界重视。为了提高电子产品的可靠性和质量,必须严格控制PCBA残留物的存在,必要时必须彻底清除这些污染物。文章从生产制造和代工的角度系统进行清洗工艺的理论与实践探讨。


电子产品是由各种电子元器件组装在印制板上,进而组合成整机。最基本的组装过程是印制电路板组件(简称PCBA)组装(也称电装),PCBA组装中软钎焊(即锡焊)过程是影响电气性能和可靠性的重要环节。根据中国赛宝实验室可靠性研究分析中心提供的PCBA电装品质问题分析统计,腐蚀、电迁移引起的短路、断路等后期使用失效问题占4%,是产品可靠性的几大杀手之一。

过去人们对于清洗的认识还不够,主要是因为电子产品的PCBA组装密度不高,认为助焊剂残留是不导电的、良性的,不会影响到电气性能。

现如今的电子组装件设计趋于小型化,更小的器件,更小的间距,引脚和焊盘都越来越靠近,存在的缝隙越来越小,污染物可能会卡在缝隙里,这就意味着比较小的微粒如果残留在两个焊盘之间有可能引起短路的潜在不良。

近两年来的电子组装业对于清洗的要求呼声越来越高,不但是对产品的要求,而且对环境的保护和人类的健康也较高要求,由此催生了许许多多的清洗设备供应商和方案供应商,清洗也成为电子组装行业的技术交流研讨的主要内容之一。

PCBA加工污染有哪些

污染物的定义为任何使PCBA的化学、物理或电气性能降低到不合格水平的表面沉积物、杂质、夹渣以及被吸附物。主要有以下几个方面:

1. 构成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都会带来PCBA板面污染;

2. PCBA在生产制造过程中,需使用锡膏、焊料、焊锡丝等来进行焊接,其中的助焊剂在焊接过程中会产生残留物于PCBA板面形成污染,是主要的污染物;

3. 手工焊接过程中会产生的手印记,波峰焊焊接过程会产生一些波峰焊爪脚印记和焊接托盘(治具)印记,其PCBA表面也可能存在不同程度的其它类型的污染物,如堵孔胶,高温胶带的残留胶,手迹和飞尘等;

4. 工作场地的尘埃,水及溶剂的蒸气、烟雾、微小颗粒有机物,以及静电引起的带电粒子附着于PCBA的污染。

以上说明污染物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。

在焊接过程中,由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜,这将阻碍焊锡的浸润,影响焊接点合金的形成,容易出现虚焊、假焊现象。助焊剂具有脱氧的功能,它可以去掉焊盘和元器件的氧化膜,保证焊接过程顺利进行。所以,在焊接过程中需要助焊剂,助焊剂在焊接过程中对于良好焊点的形成,足够的镀通孔填充率起着至关重要的作用。

焊接中助焊剂的作用是清除PCB板焊接表面上的氧化物使金属表面达到必要的清洁度,破坏融锡表面张力,防止焊接时焊料和焊接表面再度氧化、增加其扩散力,有助于热量传递到焊接区。助焊剂的主要成份是有机酸、树脂以及其他成分。高温和复杂的化学反应过程改变了助焊剂残留物的结构。残留物往往是多聚物、卤化物、同锡铅反应产生的金属盐,它们有较强的吸附性能,而溶解性极差,更难清洗。