一、PCBA 清洗的重要性
PCBA 清洗在電子產(chǎn)品制造中起著至關(guān)重要的作用。印刷電路板組件(PCBA)是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的重要部件,其質(zhì)量直接影響整個電子設(shè)備的性能和壽命。
在 PCBA 的生產(chǎn)過程中,焊接時使用的助焊劑、錫膏等材料會在高溫下產(chǎn)生殘留物。若不進行清洗,這些殘留物可能引發(fā)一系列問題。例如,焊錫劑、流動劑等殘留物可能阻礙電路的正常導(dǎo)通,導(dǎo)致短路或故障;酸性或堿性處理液殘留可能引發(fā)金屬腐蝕,降低電路壽命。
隨著電子產(chǎn)品設(shè)計向小型化發(fā)展,器件尺寸和間距越來越小,由微小顆粒殘留導(dǎo)致的短路、電化學(xué)遷移等失效故障已引起較廣的關(guān)注。如今,一般電子產(chǎn)品 PCBA 板的組裝要經(jīng)過 SMT+THT 工藝流程,其間要經(jīng)過波峰焊焊接、回流焊焊接、手工焊接及其他焊接過程,每個階段都可能帶來不同程度的污染。
離子污染物與環(huán)境中的水分接觸,通電后會發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹枝狀結(jié)構(gòu),影響電阻路徑,破壞電路板功能。非離子型污染物可穿透 PCB 的絕緣層,在表層下形成生長枝晶。此外,還有焊球、焊料浴浮點、灰塵、污垢等污染物,會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低,產(chǎn)生氣孔、短路等不良現(xiàn)象。
對于可靠性要求高的產(chǎn)品,電路板上不允許有殘留物或其他污染物。即使使用低固體含量的免清洗助焊劑,仍會有或多或少的殘留物。對于高要求應(yīng)用,甚至要求清潔免清洗電子組件。
綜上所述,PCBA 清洗關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量、長期穩(wěn)定性和可靠性,在電子產(chǎn)品制造中具有關(guān)鍵地位。
二、清洗的具體作用
(一)去除殘留物保性能
在 PCBA 的生產(chǎn)過程中,焊錫劑、流動劑等殘留物若不及時去除,極有可能阻礙電路的正常導(dǎo)通。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在未進行清洗的 PCBA 中,因殘留物導(dǎo)致短路或故障的概率高達 [X]%。例如,焊錫渣可能在電路板的關(guān)鍵部位形成不規(guī)則的堆積,影響電流的正常流動,當電流在遇到這些焊錫渣時,可能會改變流向,導(dǎo)致電路短路。焊接劑也可能在某些敏感部位形成一層薄薄的膜,阻礙電子的傳輸,從而引發(fā)故障。清洗能夠有效地去除這些殘留物,確保電路的正常導(dǎo)通,為電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性能提供保障。
(二)防止金屬離子滲入
酸性或堿性處理液殘留是引發(fā)金屬腐蝕的重要因素之一。在電子產(chǎn)品的使用環(huán)境中,即使是微量的酸性或堿性物質(zhì),也可能與電路板上的金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。研究表明,當酸性或堿性處理液殘留時,金屬腐蝕的速度會加快,電路壽命可能會降低 [X]%。清洗可以及時去除這些潛在的腐蝕源,降低金屬腐蝕的風(fēng)險,從而延長電路的使用壽命。例如,在一些潮濕的環(huán)境中,酸性處理液殘留更容易引發(fā)金屬腐蝕,清洗可以有效防止這種情況的發(fā)生。
(三)提升表面光潔度
清洗后的 PCBA 表面更加光滑,這對于與其他組件的緊密連接至關(guān)重要。光滑的表面能夠減少連接部位的間隙,提高連接的穩(wěn)定性和可靠性。當 PCBA 表面不光滑時,與其他組件連接可能會出現(xiàn)接觸不良的情況,影響電子信號的傳輸。以一些高精度的電子產(chǎn)品為例,其對 PCBA 表面的光潔度要求極高,清洗后的表面能夠更好地滿足這些要求,確保電子產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。
(四)增強絕緣性能
油脂、灰塵等雜質(zhì)會嚴重影響電路板的絕緣性能。當這些雜質(zhì)存在于電路板上時,它們可能會形成導(dǎo)電通道,降低電路板的絕緣電阻。據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示,有雜質(zhì)存在的電路板絕緣電阻可能會降低 [X]%。清洗能夠去除這些雜質(zhì),增強電路板的絕緣能力,減少絕緣故障的風(fēng)險。例如,在一些高壓電子產(chǎn)品中,絕緣性能的要求非常高,清洗可以確保電路板在高電壓下不會發(fā)生絕緣故障,保障電子產(chǎn)品的安全運行。
三、不同清洗劑及優(yōu)勢
(一)水基清洗劑
水基清洗劑具有諸多明顯優(yōu)勢。首先,它環(huán)保無毒,不含有害物質(zhì),對環(huán)境和人體無害。在現(xiàn)代社會,環(huán)保意識日益增強,水基清洗劑符合國際環(huán)保標準,成為許多企業(yè)的推薦。其次,水基清洗劑無閃點,這意味著在使用過程中不存在著火的風(fēng)險,安全性極高,適合較廣的應(yīng)用。
水基清洗劑通過添加表面活性劑、洗滌助劑等成分,可有效去除大部分殘留物。對于對環(huán)保要求較高的生產(chǎn)線,特別是含有敏感元件的 PCBA 清洗,水基清洗劑表現(xiàn)出色。例如,在一些電子產(chǎn)品的生產(chǎn)線上,由于產(chǎn)品對環(huán)境的要求極為嚴格,水基清洗劑能夠在不損害敏感元件的前提下,高效地去除焊膏、助焊劑、油脂、塵埃等雜質(zhì),確保產(chǎn)品質(zhì)量。
(二)溶劑型清洗劑
溶劑型清洗劑的去污能力非常強,能夠快速溶解頑固污漬。在面對一些難以清洗的污染物時,溶劑型清洗劑往往能夠發(fā)揮重要作用。然而,溶劑型清洗劑也存在一些明顯的缺點。它易燃有毒,使用時需嚴格遵守安全操作規(guī)程,并配備相應(yīng)的防護措施。
例如,在使用溶劑型清洗劑的過程中,必須確保工作環(huán)境通風(fēng)良好,避免溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的有毒氣體積聚。同時,要遠離火源,防止發(fā)生火災(zāi)事故。盡管溶劑型清洗劑存在一定的風(fēng)險,但在一些特定的場景下,如需要快速去除頑固污漬的大規(guī)模生產(chǎn)中,它仍然具有不可替代的作用。
(三)半水基清洗劑
半水基清洗劑結(jié)合了水基和溶劑型清洗劑的特點,既環(huán)保又有較強的去污能力。它在保留水基清洗劑環(huán)保優(yōu)勢的同時,又具備了溶劑型清洗劑強大的去污能力。
半水基清洗劑適用于需要高效清洗但又不能忽視環(huán)保要求的場景。例如,在一些對清洗效果要求較高的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中,半水基清洗劑能夠在保證清洗質(zhì)量的同時,滿足環(huán)保要求。它可以有效去除 PCBA 表面的各種污染物,如焊劑、油污、粉塵等,使電路板表面保持清潔,為電子產(chǎn)品的性能和壽命提供保障。
四、清洗注意事項
(一)清洗前
在進行 PCBA 清洗前,確保清洗設(shè)備和清洗劑符合生產(chǎn)要求至關(guān)重要。清洗設(shè)備應(yīng)具備良好的性能和穩(wěn)定性,能夠準確控制清洗過程中的各項參數(shù),如溫度、壓力、時間等。同時,清洗劑的選擇應(yīng)根據(jù) PCBA 板的材質(zhì)、污染物類型以及生產(chǎn)工藝要求來確定。據(jù)統(tǒng)計,約有 [X]% 的清洗問題是由于設(shè)備或清洗劑不符合要求而引起的。
檢查 PCBA 板是否有明顯損傷也是清洗前的重要步驟。任何損傷都可能在清洗過程中進一步惡化,影響電路板的性能和壽命。例如,若發(fā)現(xiàn)電路板上有裂縫、劃痕或元件松動等問題,應(yīng)及時進行修復(fù)或更換。
此外,采取必要的防靜電措施是清洗前不可忽視的環(huán)節(jié)。靜電可能對電子元件造成損害,導(dǎo)致功能故障。在清洗過程中,可通過使用防靜電手套、防靜電墊等設(shè)備來減少靜電的產(chǎn)生和積累。據(jù)研究表明,靜電對電子元件的損害率可高達 [X]%。
(二)清洗中
清洗過程中,根據(jù) PCBA 板上的殘留物類型選擇合適的清洗劑是關(guān)鍵。不同的殘留物需要不同的清洗劑來有效去除。例如,對于焊錫劑和流動劑殘留物,可能需要使用具有較強溶解能力的溶劑型清洗劑;而對于油脂和塵埃等雜質(zhì),水基清洗劑可能更為合適。
控制清洗液的溫度和清洗時間同樣重要。溫度過高可能會損壞電子元件,而溫度過低則可能影響清洗效果。一般來說,清洗液的溫度應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi),通常在 [具體溫度范圍]。清洗時間也應(yīng)根據(jù)殘留物的嚴重程度和電路板的復(fù)雜程度來確定,避免過長或過短的清洗時間。據(jù)經(jīng)驗,清洗時間在 [具體時間范圍] 時,能夠在保證清洗效果的同時,很大程度地減少對元件的損害。
對于噴淋式清洗,需控制噴射壓力,確保充分清洗而不損傷電路板表面。壓力過高可能會導(dǎo)致電路板變形或元件損壞,而壓力過低則可能無法有效去除殘留物。通過合理調(diào)整噴射壓力,可以實現(xiàn)高效清洗的同時,保護電路板的完整性。
(三)清洗后
清洗完成后,及時對 PCBA 板進行干燥處理,確保無水分殘留。水分殘留可能會導(dǎo)致電路板短路或腐蝕,影響其性能和壽命??刹捎煤娓稍O(shè)備或自然風(fēng)干的方式進行干燥處理,確保電路板完全干燥。
檢查與測試是清洗后的必要步驟。通過進行必要的檢查和測試,如外觀檢查、電氣性能測試等,可以確保 PCBA 板的功能未受影響。若發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時進行修復(fù)或重新清洗。
合規(guī)處理清洗廢水和廢棄清潔劑,避免對環(huán)境造成污染。清洗廢水和廢棄清潔劑中可能含有有害物質(zhì),如重金屬、有機溶劑等。應(yīng)按照環(huán)保法規(guī)的要求,進行妥善處理。例如,可以采用物理、化學(xué)或生物處理方法,將廢水處理達標后排放。據(jù)統(tǒng)計,每年因清洗廢水和廢棄清潔劑處理不當而對環(huán)境造成的污染成本高達 [具體金額]。
五、PCBA 清洗的好處總結(jié)
PCBA 清洗具有多方面的重要意義,是保障電子產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。
首先,清洗能夠有效去除表面污垢及殘留物。在 PCBA 加工過程中,會殘留焊錫渣、焊接劑、油污等物質(zhì),若不去除,可能導(dǎo)致電路短路、開路或阻礙通電傳導(dǎo)。例如,據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,未清洗的 PCBA 因殘留物引發(fā)電路故障的概率約為 30%。清洗可以確保 PCBA 性能穩(wěn)定可靠,為電子產(chǎn)品的正常運行奠定基礎(chǔ)。
其次,清洗可以增強絕緣性能。隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展,電路板線路越來越密集,線路間距縮短。若不清洗,殘留物可能形成導(dǎo)電通道,引發(fā)短路,還會降低電路板表面的介電強度,增加擊穿風(fēng)險。經(jīng)過清洗,能有效去除可能影響絕緣性能的物質(zhì),提高電子產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性。
再者,清洗能提高 PCBA 的耐腐蝕性。在加工過程中,PCB 板可能受到酸堿等化學(xué)物質(zhì)污染,不及時清洗會導(dǎo)致腐蝕,破壞線路導(dǎo)電能力和電路板表面。清洗可去除污染物,提高抗腐蝕能力,延長電路板使用壽命。有研究表明,清洗后的 PCBA 使用壽命可延長 20% 至 30%。
清洗能夠提高 PCBA 的外觀質(zhì)量。電子產(chǎn)品的外觀對于消費者體驗至關(guān)重要。電路板表面的污垢和殘留物會影響產(chǎn)品美觀度,降低產(chǎn)品質(zhì)感和市場競爭力。通過清洗,使 PCBA 外觀更加干凈整潔,提升產(chǎn)品的整體品質(zhì)。
綜上所述,PCBA 清洗在去除表面污垢及殘留物、增強絕緣性能、提高耐腐蝕性和外觀質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要作用,是保障產(chǎn)品質(zhì)量不可或缺的重要工序。