在PCBA加工過程中，錫膏和助焊劑會(huì)產(chǎn)生殘留物質(zhì)，殘留物中包含有有機(jī)酸和可分解的電離子，其中有機(jī)酸具有腐蝕作用，電離子殘留在焊盤還會(huì)引起短路，而且這些殘留物在PCBA板上是比較臟的，也不符合客戶對(duì)產(chǎn)品清潔度的要求。所以，對(duì)PCBA板進(jìn)行清洗是非常有必要的。
PCBA加工污染有哪些
污染物的定義為任何使PCBA的化學(xué)、物理或電氣性能降低到不合格水平的表面沉積物、雜質(zhì)、夾渣以及被吸附物。主要有以下幾個(gè)方面：
1、構(gòu)成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都會(huì)帶來PCBA板面污染;
2、PCBA在生產(chǎn)制造過程中，需使用錫膏、焊料、焊錫絲等來進(jìn)行焊接，其中的助焊劑在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生殘留物于PCBA板面形成污染，是主要的污染物;
3、手工焊接過程中會(huì)產(chǎn)生的手印記，波峰焊焊接過程會(huì)產(chǎn)生一些波峰焊爪腳印記和焊接托盤（治具）印記，其PCBA表面也可能存在不同程度的其它類型的污染物，如堵孔膠，高溫膠帶的殘留膠，手跡和飛塵等;
4、工作場(chǎng)地的塵埃，水及溶劑的蒸氣、煙霧、微小顆粒有機(jī)物，以及靜電引起的帶電粒子附著于PCBA的污染。
以上說明污染物主要來源于組裝工藝過程，特別是焊接工藝過程。
在焊接過程中，由于金屬在加熱的情況下會(huì)產(chǎn)生一薄層氧化膜，這將阻礙焊錫的浸潤，影響焊接點(diǎn)合金的形成，容易出現(xiàn)虛焊、假焊現(xiàn)象。助焊劑具有脫氧的功能，它可以去掉焊盤和元器件的氧化膜，保證焊接過程順利進(jìn)行。所以，在焊接過程中需要助焊劑，助焊劑在焊接過程中對(duì)于良好焊點(diǎn)的形成，足夠的鍍通孔填充率起著至關(guān)重要的作用。焊接中助焊劑的作用是清除PCB板焊接表面上的氧化物使金屬表面達(dá)到必要的清潔度，破壞融錫表面張力，防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再度氧化、增加其擴(kuò)散力，有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。助焊劑的主要成份是有機(jī)酸、樹脂以及其他成分。高溫和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程改變了助焊劑殘留物的結(jié)構(gòu)。殘留物往往是多聚物、鹵化物、同錫鉛反應(yīng)產(chǎn)生的金屬鹽，它們有較強(qiáng)的吸附性能，而溶解性極差，更難清洗。
PCBA清洗的目的，為什么要進(jìn)行PCBA清洗
1、外觀及電性能要求
PCBA上的污染物最直觀的影響是PCBA的外觀，如果在高溫潮濕的環(huán)境中放置或使用，有可能出現(xiàn)殘留物吸濕發(fā)白現(xiàn)象。由于在組件中大量使用無引線芯片、微型BGA、芯片級(jí)封裝（CSP）和0201元件，元件和電路板之間的距離不斷縮小，板的尺寸變小，組裝密度越來越大。事實(shí)上，如果鹵化物藏在元件下面或者元件下面根本清洗不到的地方，進(jìn)行局部清洗可能造成因鹵化物釋放而帶來的災(zāi)難性后果。這還會(huì)引起枝晶生長，結(jié)果可能引起短路。離子污染物如果清洗不當(dāng)會(huì)造成很多問題：較低的表面電阻，腐蝕，導(dǎo)電的表面殘留物在電路板表面會(huì)形成樹枝狀分布（樹突），造成電路局部短路，如圖。
對(duì)于軍事電子裝置使用可靠性而言，一個(gè)重大威脅是錫須和金屬互化物。這個(gè)問題一直都存在。錫須和金屬互化物最后會(huì)引起短路。在潮顯的環(huán)境和有電的情況下，如果組裝件上的離子污染過多，可能會(huì)造成問題。例如由于電解錫須的生長，導(dǎo)體的腐蝕，或者絕緣電阻降低，會(huì)引起電路板上的走線短路，如圖
非離子污染物清洗不當(dāng)，也同樣會(huì)造成一系列問題?？赡茉斐呻娐钒逖谀じ街缓?，接插件的接觸不良，對(duì)移動(dòng)部件和插頭的物理干涉和敷形涂層附著不良，同時(shí)非離子污染物還可能包裹離子污染物在其中，并可能將另外一些殘?jiān)推渌泻ξ镔|(zhì)包裹并帶進(jìn)來。這些都是不容忽視的問題。
2、三防漆涂覆需要
要使得三防漆涂覆可靠，必須使PCBA的表面清潔度符合IPC-A-610E-2010三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。在進(jìn)行表面涂覆之前沒有清洗掉的樹脂殘留物會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層分層，或者保護(hù)層出現(xiàn)裂紋;活化劑殘留物可能會(huì)引起涂層下面出現(xiàn)電化學(xué)遷移，導(dǎo)致涂層破裂保護(hù)失效。研究表明，通過清洗可以增加50%涂敷粘結(jié)率。
3、免清洗也需要清洗
按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，免清洗一詞的意思是說電路板上的殘留物從化學(xué)的角度上看是安全的，不會(huì)對(duì)電路板產(chǎn)生任何影響，可以留在電路板上。檢測(cè)腐蝕、表面絕緣電阻（SIR）、電遷移還有其他專門的檢測(cè)手段主要是用來確定鹵素/鹵化物含量，進(jìn)而確定免清洗的組裝件在完成組裝后的安全性。不過，即使使用固含量低的免清洗助焊劑，仍會(huì)有或多或少的殘留物。對(duì)于可靠性要求高的產(chǎn)品來講，在電路板上是不允許存在任何殘留物或者其他污染物的。對(duì)于軍事應(yīng)用來講，即使是免洗電子組裝件都規(guī)定必須清洗。
常見的PCBA清洗工藝
1、全自動(dòng)化的在線式清洗機(jī)
一種全自動(dòng)化的在線式清洗機(jī)實(shí)物圖，見圖7所示。該清洗機(jī)針對(duì)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊育等有機(jī)、無機(jī)污染物進(jìn)行徹底有效的清洗。它適用于大批量PCBA清洗，采用安全自動(dòng)化的清洗設(shè)備置于電裝產(chǎn)線，通過不同的腔體在線完成化學(xué)清洗（或者水基清洗）、水基漂洗、烘干全部工序。清洗過程中，PCBA通過清洗機(jī)的傳送帶在不同的溶劑清洗腔體內(nèi)，清洗液必須與元器件、PCB表面、金屬鍍層、鋁鍍層、標(biāo)簽、字跡等材料兼容，特殊部件需考慮能否經(jīng)受清洗。
清洗工藝流程為：入----化學(xué)預(yù)洗---化學(xué)清洗---化學(xué)隔----預(yù)漂洗---漂洗---最后噴淋---風(fēng)切干燥---烘干。
2、半自動(dòng)化的離線式清洗機(jī)
一種半自動(dòng)化的離線式實(shí)物圖，見圖9所示。該清洗機(jī)針對(duì)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏等有機(jī)、無機(jī)污染物進(jìn)行徹底有效的清洗。它適用于小批量多品種PCBA清洗，通過人工的搬運(yùn)進(jìn)行可設(shè)置在產(chǎn)線的任何地方，離線在一個(gè)腔體內(nèi)完成化學(xué)清洗（或者水基清洗）、水基漂洗、烘干全部工序。清洗過程中，PCBA通常需夾具固定或是放在籃子（basket）里進(jìn)行，清洗液必須與元器件、PCB表面、金屬鍍層、鋁鍍層、標(biāo)簽、字跡等材料兼容，特殊部件需考慮能否經(jīng)受清洗。PCBA在清洗籃中的放置密度和放置傾角是有一定要求的，這兩個(gè)因素對(duì)清洗效果會(huì)有直接的影響。
3、手紅清洗機(jī)
手工清洗機(jī)針對(duì)SMT/THT的PCBA焊接后表面殘留的松香助焊劑、水溶性助焊劑、松香助焊劑、免清洗性助焊劑/焊育等有機(jī)、無機(jī)污染物進(jìn)行徹底有效的清洗。它適用于小批量樣品PCBA清洗，通過溫度控制，適應(yīng)MPC微相清洗劑手工清洗工藝，在一個(gè)恒溫槽內(nèi)完成化學(xué)清洗。
注意：超聲波清洗作為投資少、便于實(shí)施的方案也為一些PCBA生產(chǎn)制造商所采用。但是，航天軍工限（禁）用超聲波清洗工藝，超
聲波清洗不應(yīng)用于清洗電氣或電子部件、元器件或裝有電子元器件的部件，清洗時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施，以防元器件受損（美軍標(biāo)DOD-STD-2000-4A《電氣和電子設(shè)備通用焊接技術(shù)要求》）;IPC-A-610E-2010三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)也一般禁止超聲波清洗工藝。
常用的清洗方法
1、水基清洗工藝：噴淋或浸洗
2、半水基清洗工藝：碳?xì)淝逑春笥盟?/p>
3、真空清洗工藝：多元醇或改性醇
4、氣相清洗工藝：HFE、HFC、nPB（正溴丙烷）、共沸物
PCBA潔凈度檢測(cè)方法，怎樣檢測(cè)PCBA是否干凈
1、目測(cè)法
利用放大鏡（X5 ）或光學(xué)顯微鏡對(duì)PCBA進(jìn)行觀察，通過觀察有無焊劑固體殘留物、錫渣錫珠、不固定的金屬顆粒及其它污染物，來評(píng)定清洗質(zhì)量。通常要求PCBA表面必須盡可能清潔，應(yīng)看不到殘留物或污染物的痕跡，這是一個(gè)定性的指標(biāo)，通常以用戶的要求為目標(biāo)，自己制定檢驗(yàn)判斷標(biāo)準(zhǔn)，以及檢查時(shí)使用放大鏡的倍數(shù)。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是無法檢查元器件底部的污染物以及殘留的離子污染物，適合于要求不高的場(chǎng)合。
2、溶劑萃取液測(cè)試法
溶劑萃取液測(cè)試法又稱離子污染物含量測(cè)試。它是一種離子污染物的含量平均測(cè)試，測(cè)試一般都是采用IPC方法（IPC-TM-610.2.3.25），它是將清洗后的PCBA，浸入離子度污染測(cè)定儀的測(cè)試溶液中（75%+2%的純異丙醇加25%的DI水），將離子殘留物溶解于溶劑中，小心收集溶劑，測(cè)定它的電阻率。離子污染物通常來源于焊劑的活性物質(zhì)，如鹵素離子，酸根離子，以及腐蝕產(chǎn)生的金屬離子，結(jié)果以單位面積上的氯化鈉（NaCl ）當(dāng)量數(shù)來表示。即這些離子污染物（只包括那些可以溶入在溶劑）的總量，相當(dāng)于多少的NaCl的量，并非在PCBA的表面一定存在或僅存在NaCl。
3、表面絕緣電阻測(cè)試法（SIR）
此法是測(cè)量PCBA上導(dǎo)體之間表面絕緣電阻，表面絕緣電阻的測(cè)量能指出由于污染在各種溫度、濕度、電壓和時(shí)間條件下的漏電情況。其優(yōu)點(diǎn)是直接測(cè)量和定量測(cè)量;而且可以檢測(cè)局部區(qū)域是否存在焊劑。由于PCBA焊膏中的殘留焊劑主要存在于器件與PCB的夾縫中，特別是BGA的焊點(diǎn)，更難以清除，為了進(jìn)一步驗(yàn)證清洗效果，或者說驗(yàn)證所使用的錫膏的安全性（電氣性能），通常采用測(cè)量元器件與PCB夾縫中的表面電阻來檢驗(yàn)PCBA的清洗效果。一般SIR測(cè)量條件是在環(huán)境溫度85*C、環(huán)境濕度85%RH和100V測(cè)量偏壓下，試驗(yàn)170小時(shí)。
4、離子污染物當(dāng)量測(cè)試法（動(dòng)態(tài)法）
5、焊劑殘留量的檢測(cè)
PCBA清洗注意事項(xiàng)
印制板組裝件裝焊后應(yīng)盡快進(jìn)行清洗（因?yàn)楹竸埩粑飼?huì)隨著時(shí)間逐漸硬化并形成金屬鹵酸鹽等腐蝕物），徹底清除印制板的殘留焊劑、焊料及其它污染物。
在清洗時(shí)要防止有害的清洗劑侵入未完全密封的元器件內(nèi)，以免對(duì)元器件造成損害或潛在的損害。印制板組件清洗后，放入40~50*C的烘箱中烘烤干燥20~30分鐘，清洗件未干燥前，不應(yīng)用裸手觸摸器件。清洗不應(yīng)對(duì)元器件、標(biāo)識(shí)、焊點(diǎn)及印制板產(chǎn)生影響。一般電子產(chǎn)品PCBA的組裝要經(jīng)過SMT+THT工藝流程，其間要經(jīng)過波峰焊焊接、回流焊焊接、手工焊接及其他焊接過程，不管是什么方式的焊接，組裝（電裝）工藝過程都是主要的組裝污染來源。清洗就是一個(gè)焊接殘留物的溶解去除過程，清洗的目的是通過保證良好表面電阻、防止漏電，從而在本質(zhì)上延長產(chǎn)品壽命。
從不斷發(fā)展的電子產(chǎn)品市場(chǎng)可以看出，現(xiàn)代和未來的電子產(chǎn)品將會(huì)變得越來越小，對(duì)高性能和高可靠性的要求將比以往任何時(shí)候都更為強(qiáng)烈。徹底清洗是一項(xiàng)十分重要而技術(shù)性很強(qiáng)的工作，它直接影響到電子產(chǎn)品的工作壽命和可靠性，也關(guān)系到對(duì)環(huán)境的保護(hù)和人類的健康。要從整個(gè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的角度來重新認(rèn)識(shí)和解決焊接清洗問題，方案的實(shí)施要配合助焊劑、焊料焊膏、焊錫絲等焊接材料的使用，使有機(jī)溶劑、無機(jī)溶劑及其混合溶劑或者水洗或者免清洗與其做到匹配，才能有效除去殘留，使清洗潔凈度較容易得以滿足顧客期望。