PCBA清洗的必要性

three · 发表于 2021-5-27 13:53

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本帖最后由 three 于 2021-5-27 14:10 编辑

（1）外观及电性能要求 PCBA上的污染物最直观的影响是PCBA的外观，如果在高温潮湿的环境中放置或使用，有可能出现残留物吸湿发白现象。由于在组件中大量使用无引线芯片、微型BGA、芯片级封装（CSP）和0201元件，元件和电路板之间的距离不断缩小，板的尺寸变小，组装密度越来越大。事实上，如果卤化物藏在元件下面或者元件下面根本清洗不到的地方，进行局部清洗可能造成因卤化物释放而带来的灾难性后果。这还会引起枝晶生长，结果可能引起短路。离子污染物如果清洗不当会造成很多问题：较低的表面电阻，腐蚀，导电的表面残留物在电路板表面会形成树枝状分布（树突），造成电路局部短路，如图1所示。

图1 由离子污染引起的树枝状的扩散树突导致短路

对于军事电子装置使用可靠性而言，一个重大威胁是锡须和金属互化物。这个问题一直都存在。锡须和金属互化物最后会引起短路。在潮湿的环境和有电的情况下，如果组装件上的离子污染过多，可能会造成问题。例如由于电解锡须的生长，导体的腐蚀，或者绝缘电阻降低，会引起电路板上的走线短路，如图2所示。

图2 由离子污染引起的电解锡须的生长导致短路

非离子污染物清洗不当，也同样会造成一系列问题。可能造成电路板掩膜附着不好，接插件的接触不良，对移动部件和插头的物理干涉和敷形涂层附着不良，同时非离子污染物还可能包裹离子污染物在其中，并可能将另外一些残渣和其它有害物质包裹并带进来。这些都是不容忽视的问题。（2）三防漆涂覆需要要使得三防漆涂覆可靠，必须使PCBA的表面清洁度符合IPC-A-610E-2010三级标准要求。在进行表面涂覆之前没有清洗掉的树脂残留物会导致保护层分层，或者保护层出现裂纹；活化剂残留物可能会引起涂层下面出现电化学迁移，导致涂层破裂保护失效。研究表明，通过清洗可以增加50%涂敷粘结率。（3）免清洗也需要清洗按照现行标准，免清洗一词的意思是说电路板上的残留物从化学的角度上看是安全的，不会对电路板产生任何影响，可以留在电路板上。检测腐蚀、表面绝缘电阻（SIR）、电迁移还有其他专门的检测手段主要是用来确定卤素/卤化物含量，进而确定免清洗的组装件在完成组装后的安全性。不过，即使使用固含量低的免清洗助焊剂，仍会有或多或少的残留物。对于可靠性要求高的产品来讲，在电路板上是不允许存在任何残留物或者其他污染物的。对于军事应用来讲，即使是免洗电子组装件都规定必须清洗。