通常电路板在焊接之后,其表面总是会存在不同程度的助焊剂残留物以及其他类型的污染物,如堵孔胶,高温胶带的残胶,手印和灰尘等,即使使用低固态含量的免清洗助焊剂,仍然会有或多或少的残留物,因此清洗对于保证电子产品的可靠性有着极其重要的作用。
焊接后的电路板上常见的污染物有哪些呢?通常有一下几种
1 极性污染物,是指在一定条件下可以电离为离子的一些物质。如卤化物,酸。它们的主要来源是助焊剂或者助焊膏中的活化剂,当垫子部件加电时,极性污染物的离子就会朝着带有相反极性的导体移动,最终引起导体的腐蚀。
2非极性污染物,是指助焊剂中残留的有机物,最典型的是松香本身的残渣,波峰焊中的防氧化油,焊接工艺过程中夹带的胶带残留,以及操作人员的手汗,等污染物,这些污染物自身具有粘性,会吸附空气中的灰尘。有时候焊接之后残留的松香附着在测试点上,会影响后端的测试,特别是非极性物质在极性污染物的配合下,更是会加剧电路板的污染程度。
3颗粒状的污染物,是在工作环境中的灰尘,烟雾和静电粒子,他们也会构成对电器产品的危害。是电器性能下降。
对于电路板表面污染的清洗工艺,目前SMT行业中使用较多的有一下几种
1间歇式清洗工艺
现将电路板放在清洗机的热蒸汽区内,有机溶剂会被加热至沸点,形成蒸汽,蒸汽遇到了的电路板表面后有会凝结成溶剂,并与电路板表面的污染物发生作用,最后带着污染物一起掉落到容器曹内,清洗机在使用冷凝回收到的清洗剂对电路板进行喷淋,冲刷掉污染物。此时电路板表面的污染物已经清洗干净,最后取出电路板,烘干即可。这种方法对电路板没有二次污染,是一种比较全面的清洗方法,适用于污染不是很严重,对表面清洁度较高的情况。
间隙式清洗工艺
2超声波清洗工艺
被清洗的电路板侵入到超声波曹中,溶剂升温至沸点,启动超声波发生器,超声波发生器发出高频振动波信号,通过能量转换器将高频的振动波转化为机械振动,激动清洗剂,它会促使清洗剂产生许多小气泡,小气泡爆炸消失,在产生,该过程会产生高压,这种现象在超声波清洗中被称为空化效应,这种空化效应具有很强的冲击力和振散作用,有利于清洗剂参透到电路板的底部,清洗底部的污染物。这种清洗工艺清洗效果好,适用于污染物比较严重的情况。
超声波清洗工艺
3连续式清洗工艺
这种清洗工艺的工作原理等同于间歇式清洗,即电路板先是经过蒸汽区清洗,接着侵入到溶液区接受高压喷淋,最后电路板在通过蒸汽区,整个流程是连续自动进行的,能大批量的生产,且没有人员的干扰,蒸汽的损失较小。整个工艺更加的经济。特别适合大批量的生产过程。
连续式清洗工艺
4 皂化法清洗工艺
目前焊接工艺中经常使用松香型助焊剂或者助焊膏,而松香的主要成分是松香酸,利用皂化法,即以水为溶剂,在皂化剂(一种氨类碱性溶剂,PH值通常为11左右)的作用下,把松香变成水溶性松香脂肪酸。以达到清洁电路板表面的目的。
皂化法清洗工艺
5 半水清洗工艺
是指首先用一种溶剂清洗电路板,它类似于水溶剂清洗法,然后用水漂洗,从而实现去除污染物的目的,最终将被清洗的电路板烘干,这种方法处在溶剂清洗和水清洗之间,所以被称为是板水洗。
半水清洗工艺
6 净水清洗工艺
主要是为了适应焊接工艺中使用水溶性助焊剂而提出的一种方法,清洗和喷洒的都是净水或者纯水。纯水清洗是一种比较简单的方法,同时具备设备简单,成本低,操作维修方便等优点,不足之处是水溶性助焊剂的质量不太稳定,工艺难控制。
净水清洗工艺
电路板清洗之后的常用检验方法
1目检法
利用放大镜或者光学显微镜对电路板进行观察,通过观察有无助焊剂残留物活其他的污染物来评定清洗的品质。这种方法的特点是简单易行,缺点是无法检查元器件底部的污染物以及残留的离子污染物,适合要求不高的场合。
2助焊剂萃取液检测法
溶剂萃取液测试法又称离子污染度测试。它是将清洗后的电路板,侵入到离子度污染测定仪的测试液中(75%的纯丙醇加25%的水),测试它的电阻率
3表面绝缘电阻测试法
由于电路板锡膏中的残留焊剂主要存在于器件于PCB的夹缝中,特别是BGA封装元件的焊点,更是难以清除,为了进一步验证电路板的清洗效果,或者说验证所使用的锡膏安全性,通常采用测量元器件于PCB夹缝中的表面电阻来检验电路板的清洗效果