技术文章争先看！聊一聊涂覆前的清洗工艺

为了更好地保证电子元件在强对流天气标准下也可以长期一切正常工作中，领域内通常对稳定性规定较高的设备开展涂敷解决。可是不经意因为pcb线路板外型存有污染残余，会造成涂敷无效，因而必需在涂敷及封装形式以前，引进一道清理加工工艺。

敷形涂敷（Conformal coating）

敷型涂敷是涂敷在线路板外型的很薄的一层防腐蚀涂料或高聚物，它是现在最常见的焊后外型涂敷方法，不经意又称之为外型涂敷。它将比较敏感的电子元件与恶劣的环境隔摆脱来，可大大的改进电子设备的安全系数和稳定性并拓宽商品的使用期限。敷形涂敷可珍惜电源电路/电子器件免遭例如湿冷、污染物质、浸蚀、内应力、冲击性、机械设备振荡与热力循环等环境要素的危害，与此同时还可改进设备的冲击韧性及绝缘层特点。

在涂敷以前舛错元器件外型开展清理有什么伤害？

涂敷层下的由电焊焊接形成的环氧树脂或松脂、助焊膏表活剂、有机溶剂和触变剂等污染物质，这种残余绝大部分全是有吸水性的，会造成涂敷层下的光电催化转移、浸蚀和短路故障，给商品稳定性产生很大的危害，但是都不消除在生产全过程中形成的别的污染物质，比如手指头印、尘土、植物油脂、酸盐等。即使沒有环境湿度的危害，只是自然环境的变化，日夜更替，环氧树脂/松脂层掉下来和表活剂也会危害PCBA板部件的稳定性。乃至在没有的自然环境变化的情形下，环氧树脂/松脂的介电荷也会影响传送，造成高频率传送中的锦旗号灯传送无效。

污染物质

从左往右：助焊膏未解决，助焊膏被一部分解决，绝大多数助焊膏被解决，助焊膏彻底被解决

环氧树脂/松脂残余物

高频率传送中的锦旗号灯传送无效（比特犬无效）

涂敷层掉下来                            涂敷层下的光电催化转移

在高低温试验循环系统检测中发觉，由于涂敷原材料与环氧树脂产生反映导致的涂敷层裂开

未清理的板材污染物质会影响涂敷原材料在PCB上的粘结性，而造成掉下来迹象的产生

表F1: 很有可能的残余物以及危害：

应用涂覆加工工艺是为了更好地发展商品的自然环境稳定性。可是由于涂敷原材料的透气性性，只是应用涂敷并不能做到发展稳定性的目地（乃至比只清理不做涂敷更差）。相比于未通过清理解决的生产工艺流程而言，在涂敷前引进一道具备目的性的清理加工工艺不但可以进一步保证涂敷的黏合度及封装形式的稳定性，并且可以巨大水平地降低产品成本。

试验确认，在涂敷以前对元器件外型开展清理加工工艺后，将原先必需100µm薄厚的珍惜性涂覆层，削减到50µm，也依然可以使涂敷层做到类同乃至更多的稳定性。由于有商业用地减少了50%的原材料成本费，并且减少了加工工艺成本费及其与VOC相关的污染物质解决成本费，最后团队成本费反倒减少了。

大家如何选择清理加工工艺？

曩昔两年中，大家对电子器件拼装件的清理要求一向在平稳提升。一方面，免清洗工艺处理在数十年的实际操作中日益显现出了一些缺点，尤其是在镀层拼装件上。另一方面，由于这些特性高、可操控性强、安全系数好的的拼装件的需求量在提高，客户对髙压部件的強度和抗衰老工作能力也明确提出了更为严苛的规定。因而在涂敷以前对拼装件完成清理是尤其很是焦虑不安的一个步骤。那麼大家怎样来挑选精准的清理加工工艺呢？

在電子生产制造和半导体材料生产加工领域，挑选精准的清洁剂配搭适当的清洗机械尤其很是焦虑不安。在挑选擦拭加工工艺时，以下几点引起大伙儿详尽：

清理目标

原材料特性：

在很多状况下顾客的设备不可以渗水，因而不适宜用浸入式洗涤加工工艺！此外有一些电子器件由比较敏感金属材料组成，尤其很是敏感，不可以应用超音波开展清理，要不然这些泡沫发生爆炸的过程中会震破电子器件。也有一些电子器件务必用pH中性化清洁液来开展柔和解决！

外型情况：

一般而言pcb线路板外型都是有尤其很是错综复杂的几何图形构造，并且集成化相对密度还尤其很是高，倘若元器件与基材中间的间距尤其很是小得话（01005,0201），大家就称这一为低管脚间隔元器件，此刻去离子水的水珠就没法进入细微的空隙，压根乏力除去元器件底端的污染物质，此刻就必需有机化学清洁剂来帮助。

清洗机械

在挑选清洗机械时，必需考虑到电子器件的特点和生产量的规定，目前市面上较为普遍的机器设备有喷淋设备、超声设备、射流机器设备和鼓包机器设备。

清洁剂

挑选精准的清洁剂尤其很是焦虑不安，对于不一样的污染物质必需寻找相应应的清理商品，不然就洗不干净！此外必需考虑到清洁剂与清理目标中间、清洁剂与清洗机械中间的原材料兼容模式，倘若不沉稳得话有可能会洗烂商品，还会继续导致机器设备管道阻塞！此外清洁剂的节能环保性和身心健康性也很焦虑不安，有一些化工品会对使用工作人员的吸气管理体系和男性生殖管理体系导致不可磨灭的围攻！

清洁剂一样平时可分成有机溶液型、偏碱外型表活剂型和油基型无碱微相清理型（MPC）。

有机溶液的引风取决于其清理結果佳、解决工作能力强。可是其可污染物成分（VOC）较高，且易燃易爆物品，因此只有用以防爆型清洗机械。比较之下，水溶清洁剂经济发展、翠绿色、安全系数好，因此更胜一筹。

通常运用的外型表活剂无开口闪点、低VOC成分。但其缺点取决于外型表活剂和污染物质的永远融合及其表活剂会产生耗损。为了防止这种，要不在清理槽中历久弥新添加清洁剂，要不将清理漕完全更换。而这又代表着成本费提高、人力资源资金投入扩大，还需要对应用过的清洁液开展合理解决。而即使解决了这种题型，由于表活剂仍留到下一层外型，中后期涂敷解决中仍然会遇到不便。

MPC技术性的与众不同之处，取决于其融合了传统式溶液型和外型表活剂型清洁液的益处，与此同时放弃了他们的瑕玷。MPC®清洁剂由水和强力活力成份构成，在加温（和）或拌和的前提下，产生单相电混和，展现现保湿乳液状。它可以除去电子器件生产制造全过程中外型造成的各种各样有机化学和有机物残余物。清洁剂将污染物质从清理目标外型脱离，再挪到四周水相自然环境中，最后由污染物质过虑除去。这种污染物质颗粒物不容易消溶，能在微相边沿维持牢固，又能会从清洁液中滤掉。MPC清洁剂的特点使其不但比有机溶剂和外型表活剂除去污染物质更高效率，并且无耗损，有自身再生性。这就代表着其有较长的使用期限，而使用寿命的长度也只是受过虑工作能力危害。

表F2：不一样清理管理体系比照：

传统式外型活力清洁剂（下边）与MPC清洁剂（上边）使用寿命比照

较长应用周期时间产生如下所示引风：

一套完备的清理加工工艺通常包含 清理、浸洗和烘干处理 这三道工艺流程，在冲洗环节中，清洁剂和污染物质互相触碰，清洁剂将污染物质从清理目标的外型断离出去；浸洗和烘干处理全过程关键是进一步除去污染物质，还需要保证电子器件外型未找到清洁剂的残余。

下面人们将给各位详细介绍不一样的清理加工工艺：

静态数据清理力和动态性清理

清理加工工艺即融合清洁剂的静态数据清理力和清洗机械的动态性清理力，最后将污染物质除去的全过程。

听起来格外繁杂？那大家举个例子，就好像古代老婆婆用桑树洗床单，桑树的除污工作能力便是静态数据清理力，用木棍敲打随后还搓来搓去便是动态性清理力…

手工制作清理

手工制作清理最初也非常简单，关键的引风是成本费便宜，多余附加的机器设备项目投资，倘若仅仅必需对小批量生产的pcb线路板或是是钢丝网开展清理，那麼挑选手工制作清理就充裕了。

手工制作清理也具有着一些缺点，第一个缺点是难以确保牢固的清理实际效果，不一样的使用工作人员清洗出来的物品有可能会不一样…即使是统一位操作工作人员在一年之中也免不了有几日心情郁闷不高兴好好地工作。

此外便是销售市场上依然有些人选用工业乙醇、IPA等化工品开展手工制作清理，这种化工品对使用工作人员的身心健康和人生道路安全性存有危害。

喷洒清理

第二种清理加工工艺称为喷洒清理，领域内不经意候会亲切称它为“水槽洗碗机”加工工艺，因为它的基本原理和水槽洗碗机真的是相对高度类似，大伙儿可以想像一下在一个高速运转的喷洒臂上安裝了密麻麻的喷头，随后这种喷头都发送出髙压的清洁液。

 在挑选喷洒清理加工工艺时，必需掌握喷头的特点及排列方法，目前市面上较为普遍的喷头种类有扇形喷嘴、舌型喷头和全地区喷头，由于喷出的清洁液外观设计不一样，因而清理結果也各不一样，必需依据设备的特征开展有效挑选，此外真空吸盘的排列会直接影响到清理的遮盖地区，倘若喷头离清理目标很远，则喷不上，没法进行清理总体目标，离得太近，也是有将会会产生清理盲区。

超声波清洗

超声波清洗是一种浸入式洗涤加工工艺，超音波是一种超过大家人们听觉范围20kHz以上的声波频率，强超音波在溶液中传递时，由于非线性功效,会造成声空蚀。在空蚀汽泡突然闭应时传出的震波可在其四周造成上百个大气压强，对污染物质造成立即不断冲击性，一方面毁坏污染物质与清理目标外型的吸咐，另一方面也会造成污染物质的毁坏而离去清理目标外型并使他们分散化到清洁液中。反映形势是清洁液中的聚集遍布的汽泡。

这儿必需格外明确提出的是，超音波的次数越低，物理学鼓励的硬度越大，汽泡越大，汽泡发生爆炸的硬度也大，而超音波的次数越高，空蚀发生的汽泡越小，遍布越聚集。依据IPC规范，大家提议应用40kHz的次数开展清理。

射流/鼓包清理

射流及鼓包清理加工工艺有一些相近，二种都归属于浸入式洗涤加工工艺，一种是在放满液态的箱体中喷到液态，此外一种是在箱体中喷气式飞机产生汽泡，这二种加工工艺的加工工艺抗压强度不高，较为柔和，因而经常用以浸洗加工工艺，此外由于加工工艺的增加方位较为单一，因而不经意候会存有清理的盲区。

不经意可以考量将喷雾的喷头和喷气式飞机的喷头混和安裝，也是一种有效的物理学鼓励方法。

洁净度等级必需满足的相关规范

传统式上而言，清理流程的成效要按照IPC-A-610D 规范开展估测检测，因而在生产制造地区必需安裝一台能变大10倍的光学仪器。可是由于清理加工工艺的不一样，脱膜剂、植物油脂或助焊膏层很有可能会留有许多又薄又看不到的残膜。乃至在偏激状况下，不适当的清理加工工艺自身也会在拼装件上留有人眼看不见的吸咐膜。这种残余物会阻拦涂敷过程，减少珍惜性镀层和封装形式化学物质的黏着力。

为了更好地保障在敷型涂敷或封装形式以前清理加工工艺的品质，大家必需给洁净度等级规范做出明文规定。该洁净度等级规范不但符合DIN ISO 9001:2000要求的质量控制及系统化的相关规定，并且伴随着加工工艺的牢固性和品质稳定性更加呈现，还能高效率提升清理产品成本。

敷型涂敷以前，电子器件外型洁净度等级阈值

一样平时而言，涂敷全过程中电子器件外型最少洁净度等级规范由J-STD-001D明确（领域最焦虑不安的拼装件洁净度等级分辨规范）。为了更好地满足该规范的相关规定，务必进行下列检验：

• 应用变大倍率20-40的光学显微镜开展电子光学检验
• (依照IPC-A-610D的相关规范开展)
• 环氧树脂洁净度检测（三级电子器件< 40 µg/cm² ）
• 正离子污染物质检测 (1.56 µg(NaCl)/cm²）
• 别的有机化学污染监测
• 强对流天气标准检测当中及以后的外型绝缘层特性阻抗力检测

正离子污染物质检测以及剖析

当今目前市面上常用的正离子环境污染度检测仪常常用相匹配的氧化钠剂量（VNaCl）来标示正离子环境污染水平，并根据此分辨电子器件在终端设备标准下抵抗强对流天气的稳定性。该检测多是依照 IPC-650的测试标准，应用50%或75%的丙酮溶液进行。

当评定拼装件外型的洁净度等级时，一样平时不容易考虑到这些贴片在pcb线路板上电子器件的几何图形外观设计和外型情况。正离子导电率通过检测后，其标值只是具备参照功效。为了更好地明确数据统计，提议对类似拼装件开展3到5次的精确测量并取均值。正离子环境污染度检测通常按照J-STD-001C推行。

还必需详尽的是，正离子导电率做为一个必须的自变量，不可以彻底意味着流回全过程的典型性状况。而典型性状况下，部分环境污染是十分广泛的。由于涂敷以前对洁净度等级有相关规定，那麼低正离子导电率便是一个必不可少的前提条件。而经常产生的是吸水性污染物质不上两年便会因造成涂敷层脱离而使涂敷无效。此外，J-STD-001C规范还规定拼装件外型未找到有机物环境污染。

焦虑不安污染物质的鉴别

尤其是在免清洗助焊膏生产过程中，会常常在pcb线路板外型产生纤薄的不由此可见塑料薄膜。没法用目检开展有效分辨，即应用精确测量正离子残余污染物质的方式检测（氧化钠剂量标示法），实际效果也有误，此外，没法经济发展节省地应用电镜或是HPLC获得。可是，一种简易迅速的显色剂测定法（ZESTRON Resin-Test）可以根据颜色反应检测用以激话助焊膏的可选择性有机物。这类方式不但能检测助焊膏中活性剂沉渣，还能主要表现出沉渣遍布状况。该检测与有机物反映尤其明显，如：助焊膏中活性剂沉渣。依靠如挥发检测等原本没有生产流水线上的工艺流程，纯环氧树脂沉渣也可以被检测到。

在检测剂功效后展现出的

应力松弛电流量（左）和残余助焊膏（右）

SIR检测

SIR检测用以检测pcb线路板外型的绝缘层特性阻抗性。出色的外型绝缘层特性阻抗可以保证拼装件电源电路的常规运作。助焊膏残余和导电率污染物质会因为造成应力松弛电流量中继而造成常见故障。在SIR检测中，梳形电源电路被储存在气温箱中，单独一个梳形构造中间的抗摩擦阻力将被精确测量。因而可以对电焊焊接后拼装件外型的绝缘层抗组开展分辨。

以上全过程可以安全性完成对不一样类型的很多的检验，可是，依据J-STD-001D的规定，要想获得生产制造的任何规定，引进一道清理加工工艺十分必须。这规定不但解决污染物质，还需要加强涂敷层的黏着力，使中后期涂敷脱落和裂开的风险性降至最少。

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