一般情况下,清洗剂的清洗力越强,清洗剂的兼容性越差。那么在目前水基清洗剂成为电子清洗大趋势,如衡电路板水基清洗的干净度和材料兼容性问题呢?
助焊剂各成分的作用
被焊金属工件表面存在氧化物、灰尘等污垢,阻碍工件基体金属和焊料之间以原子状态相互扩散,因此必须清除氧化物等以使表面清洁露出金属基体,但是被清洁的金属基体表面的原子在大气中又立刻被氧化,在焊接温度下,氧化速度更快。所以在焊接过程中加入助焊剂,用来协助提供没有氧化层的金属表面,并保持这些表面的无氧化物状态,直到焊锡与金属表面完成焊接过程。同时依靠焊剂的化学作用,与被焊金属表面的氧化物化合,在焊接温度下形成液态化台物,使被焊金属部位表面的金属原子与熔融焊料的原子相互扩散,以达到锡焊连接的目的。在焊接过程中助焊剂还能促进焊锡的流动和扩散,通过减小表面不平度来影响焊锡表面张力在焊锡扩散方向上的平衡。
(一) 基板:设计清洗工艺的步是印制线路板布局的彻底审查以确定镀覆孔,孔的厚径比,任何适用堵塞或掩蔽的导通孔,和阻焊膜材料的选择。部件组成、尺寸和几何形状可以创造低间隙和小出口的夹层元器件而导致残留很难去除。
小型和轻量的部件当它们通过清洗工艺时增加了夹持组件的需求。清洗工艺设计首先考虑电路板表面、金属化和兼容性的限制。部件特的限制可能会使一些元器件在进行清洗工艺时受到限制。
对于免洗锡膏和免洗助焊剂,PCBA线路板并不是常人所能看到的残留物多少来定义免洗还是清洗。
从技术角度的观点来看,我们所定义的免洗助焊剂和免洗锡膏,都是依据相关的技术标准来定义的(比如IPC,JIS标准),特别是满足腐蚀性和表面绝缘电阻等技术指标,那么可以称为免洗锡膏和免洗助焊剂。所以并不是常人所能看到的残留物多少来定义免洗还是清洗,比方说:满足铜镜实验、绝缘电阻的指标特别是高温高湿后的绝缘电阻数据指标,达到标准要求就可称为免洗锡膏和免洗助焊剂,不能满足的不可称为免洗锡膏或助焊剂。从规范的角度来说,市面上称为免洗锡膏和助焊剂的产品,视同是能够满足(比如IPC,JIS标准)标准条件下所定义的。
导致白色残留物形成的机理有以下几种因素:
1、热氧化:松香在温度超过200℃时,可能经历热氧化。松香的热氧化减少松香酸的不饱和双键。不饱和双键的减少会导致乙二醇、酮和不同分子量的酯的形成。这些残留物会在表面逐渐消失,并氧化进入粘牢的白色残留物里面。焦的残留物分布在助焊剂的周围,也散布到焊料凸点上。在这两个位置上的助焊剂膜都较薄,并且更易于氧化和变焦。氧化现象在单板吸收多热量的部分是很普遍的。有接地面的多层板在离电路组件的地方吸热,因此需要更高的再流温度曲线。相似的结果发生在焊接面阵列元器件及晶片电容s。由于热点烧焦了助焊剂残留物,这些小型元器件底下的残留物趋向于以不规则形状的形式进行氧化。
2、聚合作用:温度超过200℃时,会导致松香和树脂结构的聚合。聚合作用的发生是加热的结果,金属盐扮演催化剂的角色,提高化学反应的速率,形成三维网络的聚合物链。链增长的化合物连接双键,加入到树脂化合物中,形成一条重复的链。
3、使用低残留免清洗助焊剂的阻焊膜吸收:当使用干膜阻焊膜及低残留助焊剂时,湿气的吸收是很有影响的。波峰焊助焊剂和热量会分解,并使干膜掩膜膨胀。这可能是由于单板制造时粘性固化和终固化引起的。当单板经过预热区和焊料波峰时,干膜上的气孔张开并扩展。低残留助焊剂中的挥发性溶剂被吸收进阻焊膜里。单板表面过波峰焊后,掩膜形成了一种白色残留物。白色混浊斑点通过将热风返修工具的温度设定在400℃(752F)去除。温度会使低残留助焊剂活化并去除白色膜。
所有电路板设计都必须考虑这些再流焊因素及参数的重要性。溶剂包含不同类型的分子间相互作用:氢键、离子偶极和偶极间吸引。随着助焊剂残留物改变,清洗速率也有所不同。对于所有清洗活动,清洗剂和清洗系统-包括时间、温度和力度都会影响清洗效果。
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