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PCBA组装焊接清洗过程白色污染物的判别—成因—消除

一.概述

绿色清洗技术又称为无公害清洗技术，与无铅焊接技术一起并列

为电子装联两大基础关键技术之一，统称为电子装联绿色制造技术，

是国家在电子装联领域内的重点攻关内容之一；目前无铅焊接技术已

经引起电子行业的高度重视，而绿色清洗技术还没有提到应有的高度。

印制电路板组件是电子产品的核心部分，在印制电路板组件上组

装焊接各种元器件、集成电路、芯片、各种电连接器、开关、组件时

都必须涂覆助焊剂、焊膏等，再经过再流焊、波峰焊和手工焊才能完

成印制电路板组件的组装焊接。

清洗是PCB关重要的作用，绝不是可有可无、或者说仅仅是为了

外观好看、或者说单纯是为了环保的需求。

对于高可靠电子产品，不论是通孔插装还是表面组装，无论采用

哪一种工艺，在再流焊、波峰焊、浸焊或者手工焊后，也无论选用哪

一种助焊剂，包括采用免清洗助焊剂后，印制电路板组件都必须进行

严格的、一丝不苟的、有效清洗，以除去助焊剂残留物和各种污染物。

特别对于表面组装工艺和无铅焊接技术后，在高密度、高精度组装中，

由于助焊剂可进入表面组装元器件和基板之间的微小间隙，从而使得

清洗显得更加困难也更显重要和必要。

杂质的种类及组装的类型，还取决于具体使用的要求。例如，航

天、航空和各种军事装备的高精密电子仪器，均要求极高的可靠性，

为了符合特殊2~3个清洗工艺步骤。

受产品小批量多品种的限制，大部分军工企业长期以来局限于手

工清120#航空洗涤汽油、无水乙醇或异丙醇；这种既原始又落后的清

洗方法给电子产品的可靠性增添了许多潜在的隐患。

在印制电路板组件整个生产过程中，各种污染物会残留在电路板

组件上，必须清洗干净，才能确保电子产品的可靠性、工作寿命和电

气性能。

印制电路板组件的清洗设备及技术是一门系统技术，涉及设计、

材料、工艺及设备各个领域。

寻找适合军工企业科研生产特点的印制电路板组件的绿色环保型

清洗PCB表面的助焊剂残留物和各种污染物对元器件产生的危害是我

们必须研究的项目。

1.清洗目的

有效而成功地消除助焊剂焊后的残余污染物。

2.污染物的定义

任何使电路、元器件或组件的化学、物理或电气性能降低到不合

格水平的表面沉淀物、杂质、夹渣以及被吸收的物质。

3.污染物的来源

在PCB用及焊接和生产环境等均会产生不同程度的污染物。

4.印制板组件污染物的来源

1）元器件引线上的污染

最常见的污染物是表面氧化层和手印。形成表面氧化层的原因是

元器件的存放时间、环境、包装等。手印的主要成分是水，肤油和氯

化钠以及护手用品。

2）装联操作中产生的污染

在装联过程中，对不需要焊接的部位多采用胶带、热塑化合物等

掩膜而残留在组件表面上。

3）助焊剂的污染

二是助焊剂残留在PCB的卤化物、免清洗焊剂白色沉淀物等残留

物。

4）焊接过程中的污染

PCBA在焊接过程中要产生各种污染，主要是PCB上微小的焊料

球，焊料槽内浮渣、焊料中的金属夹渣、防护油脂等。

5）工作环境的污染

工作场地的尘埃、水及溶液剂的蒸汽、烟雾、微小颗粒有机物，

以及静电引起的带电粒子。

5.污染物的危害

1）化学污染的危害

造成氧化腐蚀，发生化学反应。使金属机械强度下降，元器件引

线断裂，印制线条断裂，金属化孔不良，可焊性下降，焊点变暗等严

重现象。

2）物理污染的危害

物理污染主要指印制电路板组件外观损坏，或由于湿气的凝聚、

吸收和吸附作用，形成离子化污染的溶解，进而活化潜在的污染的危

害。物理污染会加速化学污染、光学和其它污染，带来更严重的危害。

3）机械污染的危害

产品在生产、使用过程中受到振动或摩擦的影响，造成印制表面

与粘接剂界面的损伤与污染，还会产生镀层损伤，造成金属焊盘脱落

及印制板组件脱离的危险。

4）光学污染的危害

在光敏电路中，由于污染物的聚集，影响了对光的吸收和反射，

造成电路信号改变或终止。

由于上述化学的、物理的、机械的、光学的污染，造成对电路性

能的局部发热氧化、甚至电路短路，当在较高温度和湿度