Metodo di pulizia dell'inquinamento del circuito stampato e valutazione degli effetti

Uno, PCBA

I contaminanti sono definiti come depositi superficiali, impurità, inclusioni di scorie e sostanze adsorbite che riducono le proprietà chimiche, fisiche o elettriche del PCBA a livelli non qualificati. Ci sono principalmente i seguenti aspetti:

1. I componenti che compongono il PCBA, l'inquinamento o l'ossidazione del PCB stesso, ecc. Causeranno l'inquinamento superficiale della scheda PCBA;

2. Anche i residui prodotti dal flusso durante il processo di fabbricazione sono i principali inquinanti;

3. Impronte di mani, artigli di catena e segni di fissaggio e altri tipi di contaminanti, come colla per tamponi, nastro ad alta temperatura, scrittura a mano e polvere volante, prodotti durante il processo di saldatura;

4. Polvere, acqua e vapori di solventi, fumo, piccole sostanze organiche sul posto di lavoro e inquinamento causato dall'elettricità statica da attaccare al PCBA.

2. Il danno dell'inquinamento

La contaminazione può causare direttamente o indirettamente rischi potenziali di PCBA, come:

1. L'acido organico nel residuo può causare corrosione al PCBA;

2. Gli ioni elettrici nel residuo causeranno l'elettromigrazione a causa della potenziale differenza tra i giunti di saldatura durante il processo di elettrificazione, che farà cortocircuitare e guastare il prodotto;

3. I residui influenzano l'effetto del rivestimento;

4. Con il tempo e le variazioni di temperatura ambientale, appariranno crepe e desquamazioni del rivestimento, causando problemi di affidabilità.

3. Problemi tipici di guasto del PCBA causati dall'inquinamento

1. Corrosione

L'assemblaggio PCBA utilizza componenti con piedini in piombo inferiori a substrato di ferro A causa della mancanza di copertura del fondo di saldatura, il substrato di ferro produce rapidamente Fe3 + sotto la corrosione di ioni alogeni e umidità, rendendo la superficie della scheda rossa.

Inoltre, in un ambiente umido, gli inquinanti ionici acidi possono anche corrodere direttamente i cavi di rame, i giunti di saldatura e i componenti, causando il guasto del circuito.

2. Elettromigrazione

Se c'è contaminazione ionica sulla superficie PCBA, l'elettromigrazione è molto facile e il metallo ionizzato si sposta tra gli elettrodi opposti e si riduce al metallo originale all'estremità inversa, determinando un fenomeno dendritico chiamato distribuzione dendritica, (dendritica , Dendriti, baffi di stagno), la crescita dei dendriti può causare cortocircuiti locali nel circuito.

3. Contatto elettrico scadente

Nel processo di assemblaggio del PCBA, alcune resine come i residui di colofonia spesso contaminano le dita d'oro o altri connettori. Quando il PCBA funziona a caldo o in un clima caldo, i residui diventeranno appiccicosi e facili da assorbire polvere o impurità, il che aumenterà la resistenza al contatto. Guasto del circuito grande o addirittura aperto. La corrosione dello strato di nichel sul pad superficiale del PCB nel giunto di saldatura BGA e la presenza dello strato ricco di fosforo sulla superficie dello strato di nichel riducono la forza di legame meccanico del giunto di saldatura e del pad. Le crepe si verificano se sottoposto a sollecitazioni normali, con conseguente guasto del punto di contatto.

Quarto, la necessità di pulire

Aspetto e requisiti di prestazione elettrica L'impatto più intuitivo degli inquinanti PCBA è l'aspetto del PCBA. Se posizionato o utilizzato in un ambiente ad alta temperatura e umidità, il residuo può assorbire umidità e sbiancare. A causa dell'ampio uso di chip leadless, BGA miniaturizzati, chip scale packaging (CSP) e 01005 nei componenti, la distanza tra i componenti e le schede dei circuiti è ridotta, le dimensioni sono miniaturizzate e la densità dell'assieme aumenta. Se l'alogenuro è nascosto sotto il componente dove non può essere pulito, la pulizia locale può causare conseguenze disastrose a causa del rilascio di alogenuri.

Tre esigenze di rivestimento anti-vernice

Prima del rivestimento superficiale, i residui di resina che non sono stati rimossi causeranno delaminazione o crepe nello strato protettivo; i residui di agenti attivi possono causare migrazione elettrochimica sotto il rivestimento, portando al fallimento della protezione contro le crepe del rivestimento. Studi hanno dimostrato che la pulizia può aumentare il tasso di adesione del rivestimento del 50%.

Anche No-clean necessita di pulizia

Secondo gli standard attuali, il termine "no-clean" significa che i residui sul circuito stampato sono al sicuro dal punto di vista chimico, non avranno alcun impatto sulla linea di produzione del circuito e possono essere lasciati sul circuito. Corrosione, SIR, elettromigrazione e altri metodi di rilevamento speciali vengono utilizzati principalmente per determinare il contenuto di alogeni / alogenuri e quindi determinare la sicurezza del gruppo non pulito al termine dell'assemblaggio.

Tuttavia, anche se viene utilizzato un flusso non pulito con un basso contenuto di solidi, ci saranno comunque più o meno residui.Per i prodotti con requisiti di alta affidabilità, non sono ammessi residui o contaminanti sul circuito. Per le applicazioni militari, è necessario pulire anche i gruppi elettronici non puliti.

Cinque, requisiti di pulizia

I produttori di elettronica incontrano difficoltà nella scelta del livello di pulizia richiesto per produrre hardware affidabile. La domanda "quanto pulito è abbastanza pulito" pone più sfide a fili e linee sempre più stretti. La pulizia accettabile in un'area del settore (come un giocattolo dopo la saldatura a onde SMT) potrebbe essere inaccettabile in un'altra area (come l'imballaggio del chip flip).

Molti esperti di processo potrebbero non comprendere appieno la pulizia e la sfida esiste ancora in alcuni o alcuni problemi di affidabilità a lungo termine relativi ai residui o nel determinare quanto il residuo abbia un impatto sulla funzionalità dell'hardware. È necessario considerare i seguenti fattori: ambiente di utilizzo finale (aerospaziale, medico, militare, automobilistico, tecnologia dell'informazione, ecc.) 2. Design del prodotto / ciclo di servizio (90 giorni, 3 anni, 20 anni, 50 anni, durata di conservazione + 1 Giorni) 3. La tecnologia coinvolta (alta frequenza, alta impedenza, alimentazione) 4. Prodotti il cui fenomeno di guasto corrisponde ai prodotti terminali 1, 2 e 3 definiti dalla norma (ad esempio: telefoni cellulari, regolatori della frequenza cardiaca).