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PCBA加工中波峰焊接和回流焊接后清洗残留物的必要性浅谈

PCBA加工中波峰焊接和回流焊接后清洗残留物的必要性浅谈

在PCBA加工中,波峰焊接和回流焊接是两个重要的工艺。焊接的结果决定着PCBA加工产品的质量。

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  1、回流焊:是指通过加热融化预先涂布在焊盘上的焊锡膏,实现预先贴装在焊盘上的电子元器件的引脚或焊端和pcb上的焊盘电气互连,以达到将电子元器件焊接在PCB板上的目的。回流焊一般分为预热区、加热区和冷却区。

  回流焊流程:印刷锡膏>贴装元件>回流焊>清洗。

  2、波峰焊:使用泵机将熔化的焊料喷流成焊料波峰,然后将需要焊接的电子元器件的引脚通过焊料波峰,实现电子元器件和pcb板的电气互连。一台波峰焊分为喷雾,预热,锡炉,冷却四部分。

  波峰焊流程:插件>涂助焊剂>预热>波峰焊>切除边角>检查。

  电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高,为了PCBA焊接的可靠性和质量,必须严格控制残留物的存在,必要时必须彻底清除这些污染物。

  一、影响PCBA焊接可靠性的残留物

 1、松香焊剂的残留物,含有松香或改性树脂的焊剂,主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸,有机溶剂载体组成。

 2、有机酸焊剂残留物 ,有机酸焊剂(OR)一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂,这类焊剂的残留物,主要是未反应的有机酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。

 3、白色残留物在PCBA上是常见的污染物,一般是在PCBA清洗后或组装一段时间后才发现。PCB见PCBA的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物。

 4、胶粘剂及油污染 ,PCBA的组装工艺中,常会使用到一些黄胶,以及红胶,这些胶用于固定元器件。但由于工艺检测的原因,常常粘污了电连接部位,此外焊盘保护胶带后撕离的残留物会严重影响电接性能。

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 二、PCBA焊接可靠性测试

 PCBA焊接可靠性测试主要有外观检查、ICT测试、FCT测试、老化测试、X-ray检查、金相切片分析、强度(抗拉、剪切)、疲劳寿命、高温高湿、跌落实验、随机震动、可靠性检测方法等。下面就其中几种进行介绍:

 1、外观检查,无铅和有铅焊接的PCBA焊点从外表看是有差别的,并且会影响AOI系统的正确性。PCBA无铅焊点的条纹更明显,并且比相应的有铅焊点粗糙,这是从液态到固态的相变造成的。因此这类焊点看起来显得更粗糙、不平整。另外,由于pcba加工中无铅焊料的表面张力较高,不像有铅焊料那么容易流动,形成的圆角形状也不尽相同。

 2、X-ray检查,PCBA无铅焊的球形焊点中虚焊增多。PCBA无铅焊的焊接密度较高,可以检测出焊接中出现的裂缝和虚焊。铜、锡和银应属于“高密度”材料,为了进行优良焊接的特性表征、监控PCBA组装工艺,以及进行最重要的PCBA焊点结构完整性分析,有必要对X射线系统进行重新校准,对检测设备有较高要求。

 3、金相切片分析,金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一,在PCBA焊点可靠性分析中,常取焊点剖面的金相组织进行观察分析,故称为金相切片分析。金相切片分析是一种破坏性检查,样品制作周期长、费用高,常用于焊点故障后分析,但它具有直观,以事实说话的优点。

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 三、电路板基板清洗

在电路板基板加工过程中,锡膏和助焊剂会产生残留物质,焊剂残留物会随着时间逐渐硬化并形成金属卤酸盐等腐蚀物,对电子产品的工作寿命和可靠性产生影响。因此彻底清除印制板的残留焊剂、焊料及其它污染物,对电路板基板进行清洗是非常有必要的。

不同类型的助焊剂残留的成分不同,水基清洗剂的清洗材料对去除焊接残留的能力也不同。在机器因素上,需考虑运行时是否存在泡沫问题。目前大部分清洗工艺分为超声波清洗工艺和喷淋清洗工艺。在喷淋清洗工艺下,对泡沫的容忍度更低,要求无泡或泡沫极小且能迅速消泡。

电路板基板清洗剂在满足清洗的条件下,还需考虑环保问题。目前普遍适用的是RoHS 2.0,REACH法规,欧盟无卤指令HF,索尼标准SS-00259等法令法规。在选择清洗剂的时候注意是否满足以上法令法规要求。

推荐 的水基清洗剂W3000D-2,对电路板基板上锡膏和助焊剂会产生残留物质,有相当优秀的清洗效果。

 


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