PCB组装后需要进行有效的清洁

电子制造商一直将清洁视为必不可少的过程。他们清洁产品的主要目的是去除可能有害的污染物，主要包括焊锡，助焊剂和粘合剂残留物。清洁还可以去除其他更一般性质的污染物，例如其他制造过程中留下的碎屑和灰尘。

在迅速发展的电子行业中，清洁可确保高表面电阻，从而防止电流泄漏导致PCB故障，从而从根本上提高产品的可靠性和使用寿命。随着电子设备变得越来越小，对更高性能和更好可靠性的要求也越来越强。因此，要获得高绝缘电阻，就要求电子组件本质上是干净的。这意味着电子工程师必须与粘合剂，助焊剂，清洁剂和清洁设备的制造商紧密合作，以确保达到最佳清洁性能。

需要清洗的阶段

即使在焊接过程完成之前，也要清洁电路板上的污染物。实际上，印模前的生产阶段也可能会引入必须清除的污染物。模切后，可能必须除去粘合剂，而在焊接后，可能需要清洁板上的腐蚀性助焊剂残留物和多余的焊膏。

没有干净的过程

上述对多个步骤进行清洁的要求已导致制造商采用“不清洁”工艺。尽管与传统类型相比，免清洗工艺的助焊剂具有较低的固形物含量，但它们仍包含活化剂和松香，只有在涂覆或包封工艺之前，活化剂和松香才可以除去。

免清洗过程中残留的残留物，以及缺少的清洗阶段收集的其他多余化学物质，可能会附着在PCB表面并影响所应用保护介质的性能。因此，即使涉及“不干净”助焊剂的先进技术也不能保证组装后的电路板干净，特别是对于电子行业的高速和高频要求。

另外，还需要清洁阶段，以在需要返工时去除粘合剂和涂层，清洁组件并保持生产线正常运行。

清洁方法

电子工业目前使用两种主要类型的清洁剂。它们之一是基于溶剂的，而另一种是基于水的。尽管溶剂型清洁剂最初在市场上占主导地位，但它们具有破坏大气中臭氧层的有害特性。因此，制造商用各种各样的溶剂清洁剂代替了溶剂型清洁剂。

新的清洁剂系列又分为三个部分：不易燃的溶剂清洁剂，不易燃的卤化溶剂清洁剂（例如HFE和HFC）以及易燃的溶剂清洁剂。

除了它们各自的优点和缺点之外，所有溶剂清洁剂的共同特征包括快速蒸发和单级清洁。但是，即使这些新型清洁剂也需要包括提取在内的专业设备，以防止毒性和其他可能的危害。

为了限制溶剂消耗的臭氧消耗排放，制造商还开发了水基清洁剂，与溶剂基清洁剂相比，它们具有若干优点，例如，气味低，不易燃，VOC低/无毒，毒性低。

清洁的应用主要取决于设备，例如浸入式喷雾，超声波或洗碗机类型的应用。因此，必须为特定工作确定合适的水性清洁剂。在实际实践中，与溶剂型清洁剂相比，水基清洁剂要复杂得多。

有效清洁

水性清洁剂的工作方式不同。有些利用表面活性剂技术从PCB表面去除污染物。它们降低了界面张力，并使溶液中的污染物悬浮或乳化。其他类型的水基清洁剂（主要是助焊剂去除剂）使用皂化作用来中和助熔剂酸。但是，水基清洁剂在清洁过程中需要多个阶段才能完成操作。其中包括漂洗的两个阶段以及最终的干燥阶段。

乙二醇类清洁剂是一种新型的无表面活性剂的水性清洁剂。它们结合了溶剂型和水基清洁剂的优势，同时仅需要最少的漂洗。基本上，有两种主要类型的残基-非离子残基和离子残基。

离子残留物是助焊剂残留物，并且在回流过程之后会留下有害的材料焊接。水溶性有机或无机离子残基通常在带电离子的溶液中解离，从而增加了溶液的整体电导率。由于这会导致电路之间的电流泄漏，因此会降低PCB上电子元件和组件的可靠性。这也会导致腐蚀加剧并促进枝晶生长。

非离子残留物主要是松香，油脂和油，通常是有机的和不导电的。电路板的制造或组装过程通常会留下这种残留物。对于组件上的插入式触点或连接器，非离子残留物的绝缘性能是一个问题。此类残留物的存在会导致阻焊膜，灌封胶和保形涂料的粘合性差。而且，这些可以封装异物和离子污染。

非离子污染物和离子污染物都会影响存在它们的PCB的运行和可靠性。但是，大部分电路故障是由于离子污染造成的。

清洁度评估

随着电子行业的发展以及清洁市场的发展，定义评估特定应用所需清洁度的指标非常重要。由于大多数助焊剂残留物和污染物在肉眼甚至在放大情况下都是肉眼看不见的，因此重要的是使用正确的方法来确定所达到的清洁度水平并评估是否符合指定标准。有许多方法可用于评估离子和非离子污染物的清洁水平。

光学检查过程

目视检查是通常与其他方法一起使用的重要过程，尽管它不提供定量信息。这是监视两种残留物（视觉部分）的最简单方法，通常伴随着约10-15倍的放大倍数。对于大多数生产过程（包括处理和包装）而言，此过程已足够。

光学检查的另一种方法是FTIR或傅立叶变换红外光谱法，专门用于测量非离子残留物。一种分析方法，可有效确定存在的精确污染量。

可见光谱和高效液相色谱法或HPLC是鉴定残留松香的方法。识别PCB残留物和污染的其他方法是扫描电子显微镜或SEM和能量色散X射线或EDX。

上述每种方法都有其自身的优点和缺点。通常，实现这些方法所需的设备很昂贵，并且很少在生产环境中使用。

溶剂电阻率

测量溶剂萃取物（ROSE）的电阻率是通常用于确定离子污染程度的常用方法。也称为溶剂萃取物电导率或SEC，它涉及溶剂的电阻率随溶液中离子浓度的升高而降低。

许多电子装配厂使用ROSE测试的简单自动化版本。他们利用ZeroIon，Ionograph或Omega Meter进行测量和质量控制测试。IPC-TM-650定义了行业标准，其中去离子水和异丙醇溶液可提取污染物，而仪表可测量电导率的变化。尽管提供了快速的结果并被广泛接受，但是上述测试方法有其局限性，适用于传统的基于松香的助焊剂和离子污染。

测量表面电阻

IC或离子色谱法和SIR或表面绝缘电阻是测量PCB表面污染程度的另外两种方法。SIR过程在高于正常温度和湿度水平的情况下测量电流随时间的变化。随着绝缘电阻随着污染的增加而降低，电流在PCB上的梳状交错图案之间改变。

离子色谱法或离子色谱法是一种更现代的方法，通过识别和量化PCB上存在的特定离子种类来评估PCB清洁度。该测试方法提供了特定介质可以去除的离子残基列表。

概要

所需的清洁度完全取决于最合适的清洁工艺的选择，这是以最小的成本获得最大清洁度和可靠性的关键。