PCBA加工中波峰焊接和回流焊接后清洗殘留物的必要性淺談

在PCBA加工中，波峰焊接和回流焊接是兩個(gè)重要的工藝。焊接的結(jié)果決定著PCBA加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

 　1、回流焊：是指通過(guò)加熱融化預(yù)先涂布在焊盤(pán)上的焊錫膏，實(shí)現(xiàn)預(yù)先貼裝在焊盤(pán)上的電子元器件的引腳或焊端和pcb上的焊盤(pán)電氣互連，以達(dá)到將電子元器件焊接在PCB板上的目的。回流焊一般分為預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)和冷卻區(qū)。

　　回流焊流程：印刷錫膏>貼裝元件>回流焊>清洗。

 　2、波峰焊：使用泵機(jī)將熔化的焊料噴流成焊料波峰，然后將需要焊接的電子元器件的引腳通過(guò)焊料波峰，實(shí)現(xiàn)電子元器件和pcb板的電氣互連。一臺(tái)波峰焊分為噴霧,預(yù)熱,錫爐,冷卻四部分。

 　波峰焊流程：插件>涂助焊劑>預(yù)熱>波峰焊>切除邊角>檢查。

 　電子信息業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)PCBA的組裝工藝的要求越來(lái)越高，為了PCBA焊接的可靠性和質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制殘留物的存在，必要時(shí)必須徹底清除這些污染物。

 　一、影響PCBA焊接可靠性的殘留物

 1、松香焊劑的殘留物，含有松香或改性樹(shù)脂的焊劑，主要是由非極性的松香樹(shù)脂及少量的鹵化物與有機(jī)酸，有機(jī)溶劑載體組成。

 2、有機(jī)酸焊劑殘留物 ，有機(jī)酸焊劑（OR）一般是指焊劑中的固體部分是以有機(jī)酸為主的焊劑，這類(lèi)焊劑的殘留物，主要是未反應(yīng)的有機(jī)酸，如乙二酸、丁二酸等以及其金屬鹽類(lèi)。

 3、白色殘留物在PCBA上是常見(jiàn)的污染物，一般是在PCBA清洗后或組裝一段時(shí)間后才發(fā)現(xiàn)。PCB見(jiàn)PCBA的制裝過(guò)程的許多方面均可以引起白色殘留物。

 4、膠粘劑及油污染 ，PCBA的組裝工藝中，常會(huì)使用到一些黃膠，以及紅膠，這些膠用于固定元器件。但由于工藝檢測(cè)的原因，常常粘污了電連接部位，此外焊盤(pán)保護(hù)膠帶后撕離的殘留物會(huì)嚴(yán)重影響電接性能。

 二、PCBA焊接可靠性測(cè)試

 PCBA焊接可靠性測(cè)試主要有外觀(guān)檢查、ICT測(cè)試、FCT測(cè)試、老化測(cè)試、X-ray檢查、金相切片分析、強(qiáng)度(抗拉、剪切)、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實(shí)驗(yàn)、隨機(jī)震動(dòng)、可靠性檢測(cè)方法等。下面就其中幾種進(jìn)行介紹：

 1、外觀(guān)檢查，無(wú)鉛和有鉛焊接的PCBA焊點(diǎn)從外表看是有差別的，并且會(huì)影響AOI系統(tǒng)的正確性。PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)的條紋更明顯，并且比相應(yīng)的有鉛焊點(diǎn)粗糙，這是從液態(tài)到固態(tài)的相變?cè)斐傻摹Ｒ虼诉@類(lèi)焊點(diǎn)看起來(lái)顯得更粗糙、不平整。另外，由于pcba加工中無(wú)鉛焊料的表面張力較高，不像有鉛焊料那么容易流動(dòng)，形成的圓角形狀也不盡相同。

 2、X-ray檢查，PCBA無(wú)鉛焊的球形焊點(diǎn)中虛焊增多。PCBA無(wú)鉛焊的焊接密度較高，可以檢測(cè)出焊接中出現(xiàn)的裂縫和虛焊。銅、錫和銀應(yīng)屬于“高密度”材料，為了進(jìn)行優(yōu)良焊接的特性表征、監(jiān)控PCBA組裝工藝，以及進(jìn)行最重要的PCBA焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)完整性分析，有必要對(duì)X射線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)，對(duì)檢測(cè)設(shè)備有較高要求。

 3、金相切片分析，金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一，在PCBA焊點(diǎn)可靠性分析中，常取焊點(diǎn)剖面的金相組織進(jìn)行觀(guān)察分析，故稱(chēng)為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查，樣品制作周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，常用于焊點(diǎn)故障后分析，但它具有直觀(guān)，以事實(shí)說(shuō)話(huà)的優(yōu)點(diǎn)。

 三、電路板基板清洗

在電路板基板加工過(guò)程中，錫膏和助焊劑會(huì)產(chǎn)生殘留物質(zhì)，焊劑殘留物會(huì)隨著時(shí)間逐漸硬化并形成金屬鹵酸鹽等腐蝕物，對(duì)電子產(chǎn)品的工作壽命和可靠性產(chǎn)生影響。因此徹底清除印制板的殘留焊劑、焊料及其它污染物，對(duì)電路板基板進(jìn)行清洗是非常有必要的。

不同類(lèi)型的助焊劑殘留的成分不同，水基清洗劑的清洗材料對(duì)去除焊接殘留的能力也不同。在機(jī)器因素上，需考慮運(yùn)行時(shí)是否存在泡沫問(wèn)題。目前大部分清洗工藝分為超聲波清洗工藝和噴淋清洗工藝。在噴淋清洗工藝下，對(duì)泡沫的容忍度更低，要求無(wú)泡或泡沫極小且能迅速消泡。

電路板基板清洗劑在滿(mǎn)足清洗的條件下，還需考慮環(huán)保問(wèn)題。目前普遍適用的是RoHS 2.0，REACH法規(guī)，歐盟無(wú)鹵指令HF，索尼標(biāo)準(zhǔn)SS-00259等法令法規(guī)。在選擇清洗劑的時(shí)候注意是否滿(mǎn)足以上法令法規(guī)要求。

推薦合明科技的水基清洗劑W3000D-2,對(duì)電路板基板上錫膏和助焊劑會(huì)產(chǎn)生殘留物質(zhì)，有相當(dāng)優(yōu)秀的清洗效果。