合明科技|印制板及组件清洗指南(IPC-CH-65B)解读(二)
表3:电子组件清洗剂设计方案:
清洗剂类型 |
环保指数 |
去污染物类型 |
材料兼容性 |
制程适用性 |
溶剂型 |
低 |
去除非极性物强 |
中 |
模块擦洗、晶圆封装等 |
半水基型 |
中 |
去除极性/非极性物强 |
中 |
PCB去除助焊材料、**封装、晶圆封装等 |
环保水基型 |
高 |
去除极性/非极性物强 |
高 |
PCB去除助焊剂、**封装、晶圆封装等 |
2.3清洗设备的设计,根据生产效率要求和清洗对象的数量差别,有两种设备模型可选用批量式和在线式。两者有各自的特点,批量式清洗设备清洗量大、在同一节奏下有较高的清洗效率、受外界影响因素少;而在线式清洗设备,在线一次性完成清 洗、漂洗、烘干全部工序,适合中高产量清洗。
2.4在IPC-CH-65B指南中所述的清洗工艺主要有静态浸泡、超声、喷淋、离心等,工艺设计通常根据清洗力、对清洗件损伤性、清洗精细度要求,适用的清洗对象等考察相应的清洗工艺。
表4:清洗工艺方案
清洗工艺 |
清洗力 |
对清洗损伤性 |
清洗精细度 |
清洗对象 |
静态浸泡 |
弱 |
弱 |
粗略 |
低清洁度要求的PCB、治具 |
超声清洗 |
强 |
中(与频率有关) |
高 |
精密PCBA、摄像头模组、LED功率模块、引线框架等 |
喷淋清洗 |
强 |
中(与压力有关) |
中/高 |
精密PCBA、摄像头模组、LED功率模块等 |
离心清洗 |
中 |
弱 |
高 |
低托高的BGA、孔深径比大的PCB等 |
在设计清洗方案时还需要考虑到清洗剂对工艺的适用性,如部分水基清洗剂含有少量表面活性剂而多泡,则不适合喷淋清洗工艺;更多水基清洗剂是两相体系,易相分离所以不适合静态浸泡和长时间超声。所有涉及水基清洗剂的清洗工艺都需要在清洗后面增加适当次数的纯水漂洗及干燥工序,保证清洗对象的可靠性。
1.IPC材料兼容性提示
为确保印制电路板组件的可靠性,要求了解制造电子元器件和组件的原材料性能及特点,鉴别清洗工艺对外观质量甚至整个元器件结构潜在的负面影响。清洗工艺中关键性的材料兼容性注意事项有元器件、组装材料、清洗剂、清洗工艺中应用的冲击能量,预计的工艺时间、温度和设备设计。可能受清洗工艺严重影响的组件材料包括板敷铜层、表面镀层、塑胶件、元器件、标签、器件标识、合金金属、涂覆层、非密封元器件、粘合剂等。所以在清洗工艺设计阶段应对印制板组件物料与清洗工艺之间的兼容性进行测试。
3.1物料兼容性测试 兼容性测试通常是两个时间周期进行。短时间的测试取决于设备或操作人员的预期清洗周期,可通过升高清洗温度、加大机械力、延长工艺时间(合理的超出预期范围)等方式进行测试;长时间的测试应该由封装者或制造者决定,可通过长时间暴露测试或反复多次暴露等方式,以验证可能出现的膨胀、破裂、老化等不良现象的发生。
3.2不兼容表相:印制板组件物料与清洗工艺不兼容的表相有:尺寸变化、颜色变化或元器件表面变化、周围液体颜色改变或者浑浊等。
3.3兼容性测试方法
3.3.1 对于非金属物料和元器件的材料兼容性测试可参考Pratt Whitney 规范:PWA 36604非金属物料的兼容性,B版本,06-08-98修订。
3.3.2 对于金属合金物料的兼容性测试可参考ASTMF-483《全浸腐蚀标准测试方法》
3.3.3 IPC联合行业标准J-STD-001中对产品硬件的兼容性测试,从测试载体、测试试样、样本数量均有相应要求。