一、电路板清洗工艺窗口
随着电子信息产业向微型化、高密度、高可靠的方向发展,电子自组装过程中产生了越来越多的助焊剂残留物,如果这些污染物得不到及时的清除,随着外界环境的侵蚀,会降低产品的质量与可靠性,以及环境条件重新提高了电路板清洁度的重要性,印制电路组件的清洗性已成为一个非常具有挑战的任务。
印制电路板按照既定的行业标准进行设计,组装和品质控制。为了减轻由于污染造成产品失效的风险,清洗工艺必须提供一个已定义的工艺窗口,该窗口是可重复的并且是横跨组装工艺中所遇到的变量的广阔区间。为实现一个高良率的清洗工艺,许多因素影响着清洗工艺窗口:基板设计,污染物,可用的清洗技术,清洗设备,和环境因素。
1.基板设计
设计清洗工艺的第一步是印制线路板布局的彻底审查以确定镀覆孔,孔的厚径比,任何适用堵塞或掩蔽的导通孔,和阻焊膜材料的选择。部件组成、尺寸和几何形状可以创造低间隙和小出口的夹层元器件而导致残留很难去除。
小型和轻量的部件当它们通过清洗工艺时增加了夹持组件的需求。清洗工艺设计首先考虑电路板表面、金属化和兼容性的限制。部件独特的限制可能会使一些元器件在进行清洗工艺时受到限制。
2.组件上污染物
对独特部件的考虑和限制有了明确了解后,在可制造性设计的下一步则考虑组装(通常是焊接)工艺后,留在电路板上的污染物的影响。为了解污染物的风险,设计人员须考虑助焊剂残留的成分,物理特性,数量,清洗材料对去除焊接残留的能力。
焊接材料的相互作用,即助焊剂与相关于组件的热加工工艺及热加工工艺和清洗工艺之间的间隔时间对产生的组件清洁度会有所影响。后续的处理步骤也可能影响产品的清洁度,包括焊膏、助焊膏、波峰焊助焊剂影响焊接工艺后残留去除的程度和难度,以及对助焊剂残留物的不同清洗速率是与助焊剂的组成、再流后时间、再流温度有关。
因此所有电路板设计都必须考虑这些再流焊因素及参数的重要性。
3.清洗设备
应用于半水基清洗剂的清洗工艺主要分为两类:超声清洗和喷淋清洗;喷淋设备主要以批次式和在线式两种形式为主。清洗行业不断地被挑战以改善清洗工艺,并因为它适用于越来越多的新应用领域而始终保持技术领先。工艺通常代表着机械和化学能量,温度和时间。日益复杂的电路板和元器件的几何形状伴随着高难度的焊膏及助焊剂配方和价格问题等增加了对静态和机械驱动力的需求。因此,为了降低温度和缩短处理时间必须补偿机械和化学能量。
二、半水基清洗剂的优势
半水基清洗剂主要是以水、表面活性剂、有机溶剂及助剂(乳化剂、缓蚀剂、表面活性剂)等成份组成的稳态或亚稳态的有机溶剂。
当选择半水基清洗剂时,通常会选择具有不同化学结构的有机溶剂混合物,其中大多数是低蒸汽压溶剂,润湿剂和抑制剂的结合。常用于去除极性(助焊剂、离子盐)和非极性(轻质油、指纹、灰尘)污物。半水基清洗剂由于其稳定的结构和容纳高含量污物的趋向,而具有较长的清洗寿命。应用温度介于45°C~65°C之间,取决于溶剂与温度相对的活性水平和溶剂的闪燃点。
半水基清洗剂与大多数用于电子组件的元器件有良好的兼容性,主要是对电路板的层压板、表面处理、元器件、金属合金、粘合剂的粘接强度、部件标识、塑料、组装时材料的兼容。且近年来发展越来越多的中性或弱碱性的溶液,在对PCBA线路板上助焊剂残留物具有高效的溶解性的前提下,降低PH值有助于提升对线路板上标签、油墨以及阳极氧化铝夹具的兼容性。
总之,无论清洗工艺是采用超声或喷淋,在使用半水基型清洗剂的过程中,应依据PCBA线路板表面助焊剂残留物的特性来选择合适的清洗剂并设定适宜的清洗浓度、清洗温度、清洗压力、清洗时间等工艺参数。更多信息或清洗技术咨询,请联系我们!