確保通孔組件的清潔度:助焊劑去除指南
如何確保通孔裝配的清潔度呢?答案在于根據(jù)您的特定需求量身定制的有效助焊劑去除方法——無論是溶劑清洗、水基清洗、超聲波技術,還是利用免清洗助焊劑選項。在這份綜合指南中,我們將深入探討這些助焊劑去除方法,提供實用技巧和見解,以保持您的印刷電路板 (PCB) 保持原始狀態(tài)并發(fā)揮最佳性能。
助焊劑是通孔組裝過程中焊接的關鍵材料。它有助于去除金屬表面的氧化物,確保元件引線和 PCB 焊盤之間的牢固粘合。但是,一旦焊接完成,剩余的助焊劑殘留物可能會成為一個問題。如果不清潔,這些殘留物會吸收水分,導致腐蝕,或形成導致短路的導電路徑。對于工程師來說,這可能意味著代價高昂的返工甚至現(xiàn)場故障 - 這是任何項目都無法承受的。
在通孔裝配中,元件通過孔插入并在另一側焊接,由于電路板的幾何形狀,助焊劑殘留物可能特別難以去除。殘留物可以隱藏在組件下方或孔內(nèi),因此必須進行徹底清潔。讓我們探索應對這一挑戰(zhàn)的最佳助焊劑去除方法。
有幾種行之有效的方法可以去除通孔組件中的助焊劑。每種方法都有自己的優(yōu)勢,具體取決于所使用的磁通量類型、電路板設計和生產(chǎn)環(huán)境。下面,我們將分解最常見的技術,包括溶劑清洗、水清洗、超聲波清洗和免清洗助焊劑的使用。
什么是溶劑清洗?
溶劑清洗涉及使用化學溶劑溶解和去除 PCB 上的助焊劑殘留物。常見的溶劑包括異丙醇 (IPA)、丙酮和專為電子產(chǎn)品設計的專用助焊劑去除劑。該方法因其對多種助焊劑類型(包括松香基和水溶性助焊劑)有效而被廣泛使用。
如何使用溶劑清洗通孔板
對于通孔組件,溶劑清洗可以用刷子手動完成,也可以在蒸汽脫脂劑或浸漬槽中自動完成。以下是手動清潔的分步過程:
將少量溶劑(如 99% 純 IPA)涂抹在無絨布或刷子上。
輕輕擦洗焊接區(qū)域,重點放在殘留物經(jīng)常隱藏的通孔接頭處。
使用壓縮空氣罐吹走難以觸及區(qū)域的多余溶劑和殘留物。
在放大鏡下檢查電路板,以確保沒有殘留物。
溶劑清洗的優(yōu)缺點 通孔
溶劑清洗快速有效,通常每塊板只需幾分鐘即可進行手動清洗。然而,像 IPA 這樣的溶劑是易燃的,需要適當?shù)耐L以避免健康風險。此外,某些溶劑可能與某些電路板材料或組件不兼容,因此請務必查看制造商的建議。對于大批量生產(chǎn),自動溶劑清洗系統(tǒng)可以處理批量的電路板,與手動方法相比,最多可減少 50% 的勞動時間。
什么是水基清洗?
水基清洗使用水基溶液,通常與清潔劑或皂化劑混合,以去除助焊劑殘留物。這種方法對水溶性助焊劑特別有效,被認為比溶劑型清洗更環(huán)保。
對通孔板
進行水基清洗 通孔組件的用水清洗通常涉及噴霧或浸泡過程。以下是它在典型設置中的工作原理:
將 PCB 放入裝有加熱水基溶液的清洗機或水箱中(通常在 40-60°C 以獲得最佳效果)。
使用噴嘴或機械刷攪拌溶液,以去除通孔區(qū)域中的助焊劑殘留物。
用去離子水沖洗電路板以去除任何殘留的清潔劑。
使用熱空氣或離心干燥機干燥電路板,以防止出現(xiàn)與潮濕相關的問題。
水基清洗的優(yōu)缺點 通孔
水基清洗對工人和環(huán)境更安全,因為它避免了刺激性化學品?,F(xiàn)代水性清洗系統(tǒng)每小時可處理數(shù)十塊板材,是中大批量生產(chǎn)的理想選擇。然而,干燥步驟至關重要——如果不完全去除通孔中的殘留水分,可能會導致腐蝕。此外,這種方法對于松香基助焊劑等非水溶性助焊劑可能不那么有效。
什么是超聲波清洗?
超聲波清洗使用高頻聲波(通常為 20-40 kHz)在液體清洗液中產(chǎn)生空化氣泡。這些氣泡在 PCB 表面附近內(nèi)爆,即使在通孔等難以觸及的區(qū)域也能去除助焊劑殘留物。
超聲波清洗如何用于通孔板
這種方法對于復雜的通孔組件非常有效。下面是一個典型的過程:
將 PCB 放入裝有合適溶液(水基或溶劑型,取決于助焊劑類型)的超聲波清洗槽中。
激活超聲波換能器以產(chǎn)生聲波,攪拌溶液 5-10 分鐘。
取下板子,必要時沖洗,并使用壓縮空氣或烘箱徹底干燥。
超聲波清洗的優(yōu)缺點 通孔
超聲波清洗擅長接觸通孔組件中的隱藏殘留物,與手動方法相比,可將清洗時間縮短多達 30%。對于手動擦洗不切實際的高密度電路板,它也非常有效。然而,超聲波清洗設備可能很昂貴,入門級設備起價為 500 美元,工業(yè)系統(tǒng)起價為數(shù)千美元。如果頻率或功率過高,也有損壞精密元件的風險,因此建議在樣品板上進行測試。
什么是 No-Clean Flux?
免清洗助焊劑旨在在焊接后留下最少的非腐蝕性殘留物,理論上無需清潔。它的配方含固體含量低,因此殘留物不太可能引起電氣問題。
在通孔組件中使用免清洗助焊劑 對于通孔應用,與傳統(tǒng)助焊劑一樣,在焊接過程中使用免清洗助焊劑。
焊接后,目視或使用測試設備檢查殘留物,以確保它不會影響性能。雖然不需要清潔,但如果電路板將用于航空航天或醫(yī)療設備等高可靠性應用,一些工程師仍然會選擇輕度清潔。
免清洗助焊劑通孔
的優(yōu)缺點免清洗助焊劑的最大優(yōu)點是節(jié)省時間和成本——省去清洗步驟可以將生產(chǎn)時間縮短 20-40%。然而,“免清洗”并不總是意味著“無殘留”。在潮濕的環(huán)境中,即使是少量的殘留物也會吸收水分并導致問題。對于關鍵應用,工程師通常會在壓力條件下(例如,85°C 下 85% 濕度持續(xù) 168 小時)測試電路板的性能,以確認可靠性。
為您的通孔組件選擇最佳的助焊劑去除方法取決于幾個因素:
助焊劑類型:水溶性助焊劑與水基清洗配合良好,而松香基助焊劑通常需要溶劑。
產(chǎn)量:對于小批量原型制作,手動溶劑清潔可能就足夠了。對于大批量生產(chǎn),請考慮使用自動化水性或超聲波系統(tǒng)。
電路板復雜性:具有隱藏區(qū)域的致密通孔板受益于超聲波清洗。
申請要求:即使使用免清洗助焊劑,高可靠性項目也可能需要徹底清潔,而消費電子產(chǎn)品可能只能容忍極少的殘留物。
作為一般規(guī)則,從最不激進的方法(如免清洗助焊劑)開始,如果測試發(fā)現(xiàn)問題,則升級到更密集的清潔(如超聲波)。始終記錄您的清潔過程和結果——清潔時間、殘留物水平和清潔后阻抗(例如,確保絕緣電阻值保持在 10^12 歐姆以上)等數(shù)據(jù)可以指導未來的項目。
以下是多年來使用通孔組件的一些實用技巧,可幫助您獲得一塵不染的結果:
迅速行動:焊接后盡快清理助焊劑殘留物。新鮮的殘留物比硬化的殘留物更容易去除。
使用正確的工具:購買 ESD 安全刷和無絨濕巾,以避免損壞組件或留下碎屑。
殘留物測試:使用離子污染測試儀測量清潔后的殘留物水平。行業(yè)標準通常以氯化鈉當量低于 1.56 μg/cm2 為目標。
保護組件:清潔前屏蔽敏感組件,以防止溶劑或水損壞。
監(jiān)控干燥:確保板材在水洗或超聲波清洗后完全干燥,以避免通孔中滯留水分。
即使使用最好的方法,通孔組件中的磁通量去除也可能帶來挑戰(zhàn)。以下是一些常見問題和解決方案:
難以觸及區(qū)域的殘留物:使用超聲波清洗或傾斜噴嘴瞄準通孔。
組件損壞:首先在假板上測試清潔方法,以確保與敏感部件的兼容性。
時間限制:對于緊迫的期限,可以考慮使用免清洗助焊劑來跳過清潔步驟,但通過環(huán)境測試來驗證性能。
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