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PCBA手工清洗指南

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-28  浏览次数:650
核心提示:电子制造业通常将产品分为三级:1级产品:通用类电子产品包含消费电子在内,一些电脑产品和电脑周边外设,要求组装完成以后功能
 

电子制造业通常将产品分为三级:

 

1级产品:通用类电子产品

包含消费电子在内,一些电脑产品和电脑周边外设,要求组装完成以后功能正常。

 

2级产品:特殊应用类电子产品

包含通讯设备在内的高级医疗设备等,不仅对产品的功能表现要求较高,还要求产品具有较长的使用寿命,特别是要求终端产品的使用环境不会对产品造成影响和引起失效。

 

3级产品:高可靠性类电子产品

包含医疗设备和国防设备在内,要求能够持续正常工作,设备不允许停工。终端产品的环境可能不同寻常地恶劣,但要求产品不受到恶劣环境的影响,如救生系统和武器系统等。

 

在很多情况下,电子产品之所以产生失效,是因为电路板表面和元器件底部的助焊剂和污染物残留物引起的。助焊剂的成分中含有有机酸,如果残留在线路板的表面和器件的底部,很容易随着时间的发展而引起腐蚀、电化学迁移、漏电短路等故障。为了确保产品的可靠性和使用寿命,行业通常会在生产过程中引入一道清洗工艺。

 

我们在上一期的文章当中曾经介绍过不同的清洗工艺类型,并给大家展示了超声波清洗、喷淋清洗、喷流清洗和鼓泡清洗等清洗方式的工作原理。不同的清洗方式具有不同的特点,因此需要根据您的产能需求和产品特点进行选择,由于清洗涉及到的因素较多,因此我们建议您在选择工艺之前将线路板送至ZESTRON位于上海和深圳的专业实验中心进行测试,我们会为您找到清洗剂和清洗设备之间的完美搭配。

 

如果只需要对小批量的线路板或者是钢网进行清洗,行业内一般选择手工清洗。这种清洗方式的主要优点是成本较低,不需要额外的设备投资。主要的缺点则是很难保证稳定的清洗结果,另外,如果使用不恰当的清洗剂,可能会对操作人员的身体健康带来一些危害。手工清洗并非是最理想的解决方案,但是由于其在市场上仍然广泛存在,且其结果与操作人员的技能高低密切相关,因此本期我们决定介绍PCBA手工清洗指南。

在处理PCBA板时应当注意的事项:

 

参考资料:

IPC-A-600 关于印制电路板可接受性的标准

IPC-A-610 关于电子元器件可接受性的标准

 

ESD(Electrostatic Discharge 静电释放)

在电子组装过程中,有些元器件对静电非常敏感,甚至有可能会因为静电释放而遭到破坏。不导电的材料分离时就会产生静电释放,像是捡起或是打开一个塑料袋这样简单的动作就会释放静电,另外,合成纤维的布料表面发生摩擦时、剪断一截塑料胶带时,都可能发生静电释放。

 

带有毁灭性的静电释放会由周边的导电物引发,如人类的皮肤等,然后会以火花的形式在导电物之间传递。如果印制电路板表面的元器件被一个身上可能会发生静电释放的操作人员碰触的话,如果刚好碰到了导电的引脚或是导电线路,静电就有可能随着导电线路传导然后烧掉线路板表面的静电敏感元器件。

EOS(Electrical Overstress 电气过应力)

多余的能量有可能会造成电气过应力,所谓的电气过应力就是元器件承受的电流或者是电压应力超过了其允许的最大范围。电烙铁、焊接机、检测设备和其他电气设备引起的瞬间电流可能会造成元器件的电气过应力现象。因此在选购这类设备时也应该特别注意。

 

防ESD和EOS的工作环境

为了确保电子元器件不会因为静电释放或者是电气过应力等现象而遭受损坏,我们应当保证工作环境能够满足防静电和防电气过应力的相关要求,另外在处理元器件时应当根据相关标准进行操作。


  取拿线路板时尽量仅接触线路板的边缘

取拿元器件时,同样仅接触边缘,

以防止元器件被手上的汗渍和油污弄脏

 

以下流程概述了PCBA线路板及元器件的清洗方法(手工清洗):

 

注意事项:

在选择清洗剂时应当注意,手工清洗一般选择溶剂型清洗剂,但是并不是所有的溶剂型清洗剂都能够有效去除一些助焊剂中包含的有机树脂,如果您使用的助焊剂中含有有机树脂,那么在选择清洗剂的时候就需要对其清洗能力进行评估。

 

如果使用IPA或是VIGON EFM进行清洗,洗后还可能需要使用去离子水进行一道漂洗,不能使用自来水对线路板进行漂洗,因为自来水中含有的氯、氟和卤化物离子可能会对线路板造成再次污染。

 

如果清洗后要对线路板进行涂敷,则需要确保所使用的清洗剂不会对涂敷材料造成影响。

 

工具 & 材料:

喷雾罐

刷子

IPA或VIGON EFM(IPC手工焊接大赛指定清洗剂,自带毛刷和喷雾罐包装)

手套

去离子水

擦拭纸

风枪

密封袋

 

清洗步骤:

*清洗过程中请全程使用手套。 

1. 在IPA或VIGON EFM中清洗线路板, 或是将IPA和EFM喷涂在线路板表面,每4平方英寸使用约10毫升。

2. 使用湿润的柔软短毛刷连续擦拭线路板约10秒钟。

3. 使用去离子水进行漂洗,每4平方英寸约10毫升。有效去除潜在的污染物残留。

4. 手持电路板边缘, 用干净的无绒擦拭布抹除过多余的去离子水。

5. 对线路板洁净度进行目检

6. 如有需要,使用风枪对线路板进行烘干。

7. 如果在涂覆前需要对线路板或元器件进行一段时间的存储,请将线路板或元器件放入含干燥剂的密封袋中。

 

判断线路板表面的清洁度

使用手工清洗处理的线路板,一般使用目检对清洁度进行判断,在显微镜下将放大倍数调整至10到30倍,确认线路板表面的污染物残留、腐蚀状态、阻焊和基板的情况、焊接结合层的形成、是否发生了变色等。行业内对于线路板清洁度检测有不同的方法,如离子污染度测试、表面阻抗测试、离子色谱分析及涂敷附着力测试等,针对不同的检测方法也制定了一系列的相关标准,我们将在后续的文章中与大家分享如何判断线路板表面的清洁度。

为了让您更直观地了解手工清洗,请点击以下视频:

 

 
 
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