PCBA清洗的重要性與挑戰

隨著電子技術的飛速發展，PCBA（印刷電路板組件）的組裝密度和復雜性不斷提高。在軍用、航空航天等對可靠性要求極高的領域，PCBA清洗再次成為關注的焦點。清洗不僅是為了提高電子產品的外觀質量，更是為了確保其在各種環境下的可靠性和穩定性。因此，嚴格控制PCBA殘留物的存在，甚至在必要時徹底清除這些污染物，已成為業界的共識。

PCBA污染物的分類

1. 極性污染物

極性污染物，也稱為無機污染物或離子性殘留物，主要包括焊劑中的活性物質，如鹵素離子、酸根離子以及腐蝕產生的金屬離子等。這些污染物在潮濕環境下容易形成導電路徑，導致電路短路或腐蝕，嚴重影響電子產品的性能和壽命。

2. 非極性污染物

非極性污染物，也稱為有機污染物或非離子污染物，主要包括焊劑中的有機成分、助焊劑殘留物、油脂、灰塵等。這些污染物雖然不直接參與電化學反應，但會阻礙散熱、降低絕緣性能，并在一定程度上影響電子產品的外觀和性能。

3. 粒狀污染物

粒狀污染物主要包括焊渣、錫珠、不固定的金屬顆粒等。這些污染物可能會在電路板上形成短路或機械損傷，尤其是在高密度的PCBA中，其危害更為顯著。

PCBA污染物的分類

1. 外觀及電性能要求

清洗可以去除PCBA表面的焊劑殘留物、錫渣錫珠等污染物，使產品外觀更加整潔美觀，滿足用戶的外觀要求。同時，清洗后的PCBA電性能更加穩定，能夠有效提高產品的可靠性和使用壽命。

2. 三防漆涂覆需要

在某些應用場合，PCBA需要涂覆三防漆以提高其防潮、防霉、防鹽霧等性能。清洗可以去除表面的污染物，確保三防漆與PCBA表面的緊密結合，從而提高三防漆的防護效果。

3. 免清洗也需要清洗

雖然有些PCBA采用免清洗工藝，但在某些情況下，如產品需要進行高溫老化、可靠性測試等，仍需要進行清洗。清洗可以去除可能影響測試結果的污染物，確保測試的準確性和可靠性。

PCBA潔凈度檢測方法

1. 目測法

目測法是一種簡單易行的檢測方法，利用放大鏡（X5）或光學顯微鏡對PCBA進行觀察，通過觀察有無焊劑固體殘留物、錫渣錫珠、不固定的金屬顆粒及其他污染物，來評定清洗質量。通常要求PCBA表面盡可能清潔，看不到殘留物或污染物的痕跡。這種方法的優點是操作簡便、成本低，缺點是無法檢查元器件底部的污染物以及殘留的離子污染物，適合于要求不高的場合。

2. 溶劑萃取液測試法

溶劑萃取液測試法，又稱離子污染物含量測試，是一種定量檢測離子污染物含量的方法。測試時，將清洗后的PCBA浸入離子度污染測定儀的測試溶液中（通常為75%±2%的純異丙醇加25%的DI水），將離子殘留物溶解于溶劑中，小心收集溶劑，測定其電阻率。離子污染物含量以單位面積上的氯化鈉（NaCl）當量數來表示，即這些離子污染物的總量相當于多少的NaCl的量。

3. 表面絕緣電阻測試法（SIR）

表面絕緣電阻測試法是通過測量PCBA上導體之間的表面絕緣電阻來評估其潔凈度的一種方法。該方法能夠指出由于污染在各種溫度、濕度、電壓和時間條件下的漏電情況。其優點是直接測量和定量測量，可以檢測局部區域是否存在焊劑殘留物。由于PCBA焊膏中的殘留焊劑主要存在于器件與PCB的夾縫中，尤其是BGA的焊點，更難以清除，因此采用測量元器件與PCB夾縫中的表面電阻來檢驗PCBA的清洗效果是一種有效的方法。一般SIR測量條件是在環境溫度85℃、環境濕度85%RH和100V測量偏壓下，試驗170小時。這種方法的優點是能夠模擬實際使用環境下的漏電情況，結果具有較高的參考價值，缺點是測試條件較為苛刻，需要專業的設備和環境。

結論

PCBA清洗在電子產品生產過程中具有重要的意義，它不僅能夠提高產品的外觀質量和電性能，還能確保其在各種環境下的可靠性和穩定性。隨著電子產品組裝密度和復雜性的不斷提高，PCBA清洗的難度也在不斷增加，需要采用更加先進的清洗技術和檢測方法來滿足日益嚴格的要求。同時，清洗工藝的選擇和優化也應根據具體的產品特點和應用需求來進行，以實現最佳的清洗效果和經濟效益。