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嘉峪檢測網 2024-10-06 10:14
清洗方式
目前，在整機單位對PCBA采用兩種清洗方式：一種是使用無水乙醇手工刷洗，采用浸泡或局部刷洗。手工刷洗主要針對PCBA上有較多不適宜水洗或全部浸泡清洗的元器件，且較難采取局部防護措施，如：光纖連接器等；另一種是使用清洗劑皂化劑去離子水的自動清洗，對目前小型化、高密度的機載PCBA有較好地清洗效果。
清洗環節
PCBA從電裝完成到其最終交付需經過兩次清洗過程：一次在電裝完成后的清洗，是為及時清除焊接過程中焊膏焊劑的殘留；一次在三防噴涂前的清洗，一般情況下，完成焊接后的模塊先進行調試，確保無故障后，再經三防處理后進行相關環境試驗。由于在單板調試、整機裝配等過程中會引入沾污，因此在三防前還會再次清洗。
清洗流程（水清洗）
去離子水的制備：電導率不大于0.5us/cm，存放時間不超過24小時；
被清洗組件的擺放：盡量橫放，當需要豎放時，被清洗組件的垂直投影不應和其他組件重合；
清洗參數設置
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工序名稱 |
時間（min） |
溫度（℃） |
清洗介質 |
備注 |
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清洗 |
15 |
70 |
120ml清洗液、10ml皂化劑 |
水溫超過35℃時加入皂化劑 |
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第一次漂洗 |
4 |
55 |
去離子水 |
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第二次漂洗 |
2 |
50 |
去離子水 |
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第三次漂洗 |
2 |
45 |
去離子水 |
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第四次漂洗 |
2 |
40 |
去離子水 |
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第五次漂洗 |
2 |
40 |
去離子水 |
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第六次漂洗 |
2 |
40 |
去離子水 |
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第七次漂洗 |
2 |
40 |
去離子水 |
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第八次漂洗 |
2 |
40 |
去離子水 |
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第九次漂洗 |
2 |
35 |
去離子水 |
漂洗水的電導率控制值≤100us/cm |
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烘干 |
15 |
60 |
—— |
4.真空烘干：在60℃、真空度為-101.3kPa~-95kPa的真空烘箱內保持90分鐘；
5. 清洗效果檢查：在10倍放大鏡下目檢，不應有助焊劑和其他固體殘留物。每批首件進行NaCl離子殘留測試，應小于1.56ug/cm2。
注意事項
對水清洗敏感的元器件，應在清洗前使用無水乙醇擦洗干凈，晾干后，使用可剝落膠涂于需要防護部位。如手工刷洗的PCBA上含有BGA封裝的元器件，應在BGA四周打上可剝落膠，以防多余物進入BGA底部造成短路或其他可靠性問題。
案例介紹
元器件的封裝形式多樣，如何判斷其是否適宜水清洗，以及水清洗過程對元器件后續使用可靠性的影響，是整機單位提高其產品使用可靠性的一項重要工作。本案例通過一起現場使用失效，引發對水清洗敏感元器件防護的思考。
某器件（見圖1）在現場使用中出現短路失效，經取下其頂部散熱板后發現，BGA基板上的去耦瓷介電容器有腐蝕現象（見圖2），拆除電容器后，短路現象消除。經分析，該器件是PBGA，相比其他類似封裝的BGA，其散熱板與基板之間粘合面積較大，僅留有肉眼不可見的縫隙。同時排查到，該器件所在PCBA采用了水清洗，并進行了浸泡，且未對該器件采取防護措施。對此，我們按照實際條件進行了模擬實驗，從實驗數據可以看出（數據見表1、表2），清洗浸泡時的浸入深度以及器件“開口”方向會影響浸入液體的數量；由于器件“開口”較小，且清洗后未采用真空烘箱，影響了高溫烘烤的除濕效果。因此，未加防護措施的浸泡清洗會對此類電路產生液體殘留。
圖1 去除散熱板后全貌
圖2 部分MLCC腐蝕
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初始重量(g) |
浸漬后重量(g) |
烘烤后(g)@80℃,10min |
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樣品1 |
15.870 |
15.934 |
15.870 |
|
樣品2 |
16.220 |
16.298 |
16.220 |
|
樣品3 |
15.886 |
15.923 |
15.887 |
|
樣品4 |
14.768 |
14.767 |
14.768 |
表1浸入時間20min 深度35mm
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初始重量(g) |
烘烤后(g) |
烘烤后(g) |
烘烤后(g) |
最終增量Δ(mg) |
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樣品1(水平置) |
15.870 |
15.901 |
15.894 |
15.885 |
15.0 |
|
樣品2（漏點側放，豎置） |
16.220 |
16.271 |
16.263 |
16.252 |
32.0 |
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樣品3（漏點向上，豎置） |
15.886 |
15.911 |
15.900 |
15.891 |
5.0 |
表2 浸入時間20min 深度200mm
來源：黃銅駱駝服務號
