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?印制板組裝件污染物手工清洗時,如何選擇溶劑
來源:印制電路信息 瀏覽 159 次 發(fā)布時間:2024-11-26
印制板組裝件(PCBA)污染物主要由離子(極性)、非離子(非極性)和細微的污物組成。
(1)離子殘留物主要由助焊劑活性劑、殘留電鍍鹽以及指紋殘留的鹽和操作污物等組成。離子狀態(tài)的殘留物增加水的導(dǎo)電性,可能引起電路中信號的變化,開始電遷移,導(dǎo)致導(dǎo)體之間絕緣電阻降低,在濕熱狀態(tài)下還會腐蝕線路。
(2)非極性污染物主要為焊接后焊劑中殘留的非極性污染物,包括松香、樹脂、手汗中的油脂等。從電化學(xué)角度來看,這些非離子類的殘留物也會導(dǎo)致產(chǎn)品失效(ECM故障),非離子殘留物才是真正的災(zāi)難,尤其是在更高的濕度環(huán)境時。
(3)物理顆粒污染物主要有灰塵、反應(yīng)產(chǎn)物(不溶物)、錫渣、焊料小球等雜質(zhì)。這些物質(zhì)容易違反最小電氣間隙的規(guī)定,并使保護涂層的附著能力降低。
組裝印制電路板污染物會造成印制電路板表面漏電、電化學(xué)腐蝕、電遷移(離子在電場作用下通過絕緣層向另一極遷移,而導(dǎo)致絕緣性能下降的現(xiàn)象。特別是高密度、細導(dǎo)線和小型化的印制電路板,最容易在高溫高濕及其腐蝕殘留物存在的情況下,在電場的作用下產(chǎn)生樹枝狀遷移痕跡的現(xiàn)象),從而導(dǎo)致印制電路板性能改變、電子組件性能退化、失效。
溶劑型清洗劑的分類
手工清洗采用的都是溶劑型的清洗劑,溶劑類的清洗劑應(yīng)用濃度都為100%。所有的溶劑通過溶解污染物而起作用,即將其分解成更小的顆粒,通過刷洗或沖洗并將污染物帶入溶液中,使其遠離被清潔的表面。大致分為有機烴類、醇類、氯代烴類、氟代烴類清洗劑。每種溶劑都有它的優(yōu)缺點,而選擇哪種清洗溶劑將主要取決于要被去除的雜質(zhì)的類型和電子組件的材料構(gòu)成。
(1)有機烴類清洗劑;
(2)醇類清洗劑;
(3)氯代烴類清洗劑;
(4)氟代烴類清洗劑。
氟代烴類(HCFC)屬于ODS(臭氧耗損物質(zhì))物質(zhì)對臭氧層有破壞作用,一般不推薦使用該類清洗劑。
表2氯代烴類清洗劑優(yōu)缺點
選擇手工清洗溶劑從哪幾個方面考慮
目前,清洗劑的選擇是根據(jù)被清洗的污物、生產(chǎn)率、現(xiàn)成的清洗設(shè)備,與結(jié)構(gòu)材料的兼容性、成本,涉及環(huán)境的法律法規(guī)。不管選取溶劑類的清洗劑還是水基型的清洗劑都應(yīng)該關(guān)注清洗劑的安全數(shù)據(jù)表(SDS)的相關(guān)信息,正規(guī)公司生產(chǎn)的清洗劑都能提供相應(yīng)的SDS資料,主要成份、理化特性、危害及毒性等信息在安全數(shù)據(jù)表都有描述。
溶劑的易燃易爆性
溶劑型清洗劑在選擇時,要考慮易燃易爆性和溶劑閃點的高低及操作空間揮發(fā)濃度三者之間的關(guān)系,閃點低的溶劑易燃易爆。如果易燃溶劑是在防爆環(huán)境中使用,空氣流通良好,并且不存在火源,易燃型溶劑經(jīng)濟性比較好。如果工作場所不能使用易燃易爆型的,那么只能去選擇非易燃溶劑。
溶劑的揮發(fā)速度
揮發(fā)快的溶劑在清洗應(yīng)用中是非常有用的,對非密封器件也不容易造成溶劑殘留,適合于流水線作業(yè)和要求快速清洗的場合。揮發(fā)慢的溶劑只有在較高溫度才能揮發(fā),需要增設(shè)獨立的干燥工序,而那些揮發(fā)慢的溶劑更適合于高溫浸泡清洗工藝。但同時,揮發(fā)性好的溶劑相應(yīng)VOC(可發(fā)揮性有機碳)值也比較高。
溶劑的表面張力
凡作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。表面張力越低,材料濕潤表面的能力就越強。當(dāng)表面張力很高時,液體會聚集在一起形成液滴。一般來說,溶劑型清洗劑比水基型清洗劑的表面張力更低,能夠滲透到密閉的區(qū)域,去清除污染物見圖1。
圖1表面張力大小的對比
溶劑型清洗劑的毒性及環(huán)境影響
對環(huán)境的影響需考慮以下幾個方面:臭氧消耗是含氯氟烴(CFC)(如氟利昂)和氫氯氟烴(HCFC),具有高全球變暖潛能(GWP)的溶劑;揮發(fā)性有機化合物(VOC)影響操作工人的職業(yè)健康(致癌性)。
根據(jù)前面論述,目前沒有單一的一種溶劑或工藝方法可以適用于所有的清洗工藝應(yīng)用。也沒有一種溶劑既滿足高閃點,易揮發(fā),低毒性,又滿足助焊劑的清洗能力強,符合環(huán)境要求,經(jīng)濟性好的溶劑清洗劑。所以在制定手工清洗工藝方案時要結(jié)合本企業(yè)實際情況,考慮電子組件上材料的兼容性、經(jīng)濟性、清洗效果、環(huán)保等要求,選擇相適應(yīng)的溶劑和清洗方法,重點是材料兼容性和清洗效果。綜上所述,提出以下具體的工藝方案。