在清洗能力方面,我們使用的溶劑中三氯和三氟乙烷(CFC-113)的氟化烷基化具有高的脫脂效率,在焊劑殘渣中的溶解性強,揮發(fā)性、無毒性、不可燃性、不燃性、不腐蝕性和電子穩(wěn)定性.元件和PCB,是最理想的溶劑.臭氧層具有破壞性的作用,嚴重危害人類的生存環(huán)境.1987年,加拿大,蒙特利爾政府,加拿大,簽署了關(guān)于臭氧層保護議定書的協(xié)議,"關(guān)于消耗臭氧物質(zhì)的蒙特利爾議定書".該行業(yè)繼續(xù)探索,以尋求更好地禁止使用臭氧消耗物質(zhì)(ODS,臭氧消耗物質(zhì)).另一種清洗溶劑.到目前為止,還沒有完全可替代的溶劑,具有優(yōu)良的清洗能力.
大部分的中小型代工廠或生產(chǎn)制造工廠基于成本的考慮,均采用手工刷洗的清洗方式.即用防靜電刷沾清洗劑在PCB上刷洗,將PCB傾斜成45°角,用刷子從上往下刷,讓清洗劑溶解殘留后隨清洗劑流下去.主要用于局部清洗或?qū)τ谟行㏄CB上有不能清洗的元件的PCBA的清洗,此工藝方法雖然簡單,但效率低下,清洗劑消耗量大.
對于知名的代工廠或大型生產(chǎn)制造工廠陸續(xù)重新考慮清洗工藝,配置相應(yīng)的在線式清洗機或離線式清洗機,以設(shè)備清洗替代人工清洗,保證PCBA清洗品質(zhì).
在實際的清洗過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)手工焊接的PCBA,在放置后出現(xiàn)板面發(fā)白現(xiàn)象,白色印跡散布在焊點周圍異常突出,或者波峰焊焊接的PCBA板面清洗出現(xiàn)暗污印跡嚴重影響外觀驗收,不符合IPC-A-610E-2010標準.
白色殘留物在PCBA上是常見的污染物,一般多為焊劑的副產(chǎn)物.常見的白色殘留物是聚合松香,未反應(yīng)的活化劑以及焊劑與焊料的反應(yīng)生成物氯化鉛或溴化物等,這些物質(zhì)在吸潮后,體積膨脹,部分物質(zhì)還與水發(fā)生水合反應(yīng),白色殘留日趨明顯,這些殘留物吸附在PCB上除去異常困難,若過熱或高溫時間長,出問題更嚴重,從焊接工藝前后的PCB表面的松香及殘留物的紅外光譜分析結(jié)果證實了這一過程.
不管板子在清洗后出現(xiàn)白色殘留,或者是免清洗的板子存儲后出現(xiàn)白色物質(zhì),還是返修時發(fā)現(xiàn)的焊點上的白色物質(zhì),無非有四種情況:
1. 焊劑中的松香:大多數(shù)清洗不干凈、存儲后、焊點失效后產(chǎn)生的白色物質(zhì),都是焊劑中本身固有的松香.松香通常是透明、硬且脆的無固定形狀的固態(tài)物質(zhì),不是結(jié)晶體,松香在熱力學上不穩(wěn)定,有結(jié)晶的趨向.松香結(jié)晶后,無色透明體就變成了白色粉末.如果清洗不干凈的話,白色殘留就可能是松香在溶劑揮發(fā)后形成的結(jié)晶粉末.當PCB在高濕條件下存儲,當吸收的水分達到一定程度時,松香就會從無色透明的玻璃態(tài)向結(jié)晶態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變,在視角上看就是形成白色粉末.究其本質(zhì)仍是松香,只是形態(tài)不同,仍具有良好的絕緣性,不會影響到板子的性能.松香中的松香酸和鹵化物(如果使用的話)一起作為活性劑使用.人造樹脂通常在低于100℃以下不與金屬氧化物反應(yīng),但溫度高于100℃時反應(yīng)迅速,它們揮發(fā)與分解快,在水中的可溶性低.
2. 松香變性物:這是板子在焊接過程中,松香與焊劑發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì),而且這種物質(zhì)的溶解性一般很差,不容易被清洗,滯留在板子上,形成白色殘留物.但是這些白色物質(zhì)都是有機成分的,仍能保證板子的可靠性.
3. 有機金屬鹽:清除焊接表面氧化物的原理是有機酸與金屬氧化物反應(yīng)生成可溶于液態(tài)松香的金屬鹽,冷卻后與松香形成固溶體,在清洗中隨松香一起除去.如果焊接表面、零部件氧化程度很高,焊接后生成物的濃度就會很高.當松香的氧化程度太高時,可能會與未溶解的松香氧化物一起留在板子上.這時候板子的可靠性會降低.
4. 金屬無機鹽:這些可能是焊料中的金屬氧化物與助焊劑或焊膏中的含鹵活性劑、PCB焊盤中的鹵離子、元器件表面鍍層中的鹵離子殘留、FR4材料含鹵材料在高溫時釋放的鹵離子反應(yīng)生成的物質(zhì),一般在有機溶劑中的溶解度很小.
在組裝過程中,對于電子輔料極有可能使用了含鹵素的助焊劑(雖說供應(yīng)商提供的都是環(huán)保助焊劑,但完全不含鹵素的助焊劑還是比較少的),焊接后板面殘留有鹵素類離子(F、Cl、Br、l).這些離子狀鹵素殘留物,本身不是白的,也不足以導致板面泛白.這類物質(zhì)遇水或受潮后生成了強酸,這些強酸開始和焊點表面的氧化層起反應(yīng),就生成了酸鹽,也就是看到的白色物質(zhì).