IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第101页
镜 下 进 行 。在 高 倍 放 大 倍 数 下， 观 察 组件表面 非 常 容易，并 且 发现一 种 酷 似 表面 残留物 的 光 学 效 应 。 只 有 疯狂 的组装 厂 商 才 用 超 过 100X 的 放 大 倍 数去检查 组件。 注 1 的 难 点是 很少 有 检查 员 或者操作 员能 确定 污染 物是 否 会影 响 结 构 、 安 装 或者功 能。在 残留物 影 响 结 构 、 安 装 或者功 能 之 前，制 造 商 需 要…
水溶性阻焊膜或者溶剂可溶解性阻焊膜需要对清洗机加强监控和维护。水溶性掩膜和间距在清洗周
期中，可能需要改变，比如更长的预冲洗时间以避免将阻焊膜材料带进洗涤溶液里。主要的优点就
是焊后清洗过程能用于去除阻焊剂。阻焊剂供应商推荐的去除过程应该遵守。
可剥离类型的阻焊剂通常采用编带或者液体（随后进行固化）的形式，并被设计成能在加工之后手
工去除。所用的编带可以
是黏性或者橡胶基的编带。对黏性编带来说，当编带在焊接之后被去除
时，黏性残留物可能会有残留。硅乳 胶基编带不应该使 用在电子电路中，因为它们的残留很难去
除。氨基乳胶可以被使用，但是当剥离时，氨基化合物会留下离子化的污染物，需要水洗去除。来
自可剥离阻焊剂材料中的残留物留下腐蚀程度增加的氯化物和硫酸盐，这会
是电流泄漏及腐蚀问题
的一个来源。
这些残留物可以通过使用离子色谱仪和环境应力筛选测试方法进行检测，环境应力筛选测试方法是
在规定的工作偏压下，将区域暴露在湿度增加的环境中。典型数量的这材料被横放在IPC-B-24测试
板的梳形电极上或者相当的梳形电极上。材料随后进行固化，波峰焊并去除。残留及覆盖在梳形电
极上的残留物（不可见
的），可以被用于表面绝缘电阻的研究。
对阻焊剂的类别，组装工应该要证实这材料在应用中能完全去除。如果去除不彻底的话，随后的焊
接性能、敷形涂覆附着力或者组件的性能可能会降级。
8.5.6 润滑油和油脂 产品由于接触到组装机器中的润滑剂而可能会被污染。这些会提出清洗的挑
战性，因为它们可能很难被去除。对这个问题最好的防御措施就是做好保洁工作避免被这些材料污
染。
润滑油通常
是矿物油，憎水且易在表面形成粘滞的膜，这种膜很难被完全去除。润滑油通过乳化作
用或者皂化作用，可溶于非极性溶剂中，但是唯独不能在去离子水中。污染源包括脏的压缩空气、
机器中的油滴、手工作业和预润滑元器件。在单板生产的早期阶段，油污染将会抑制电镀、蚀刻及
类似的水基过程。组装后剩余的残留物会导致敷形涂覆差的附着力。硅基产品特别容易粘
牢且难以
去除，因此，应该避免使用。
热油脂与那些润滑油有类似的性能，产生相似的问题。
蜡与润滑油和油脂有相似的问题。唯独在去离子水中是最难以去除的。一些溶剂在蜡的去除中会相
对有效。
8.5.7 粘合剂 在组装中，经常使用标记贴（箭头贴、缺陷标记）、标签或者其它背面带黏性的胶
带。使用者必须要考虑这些标记的
去除，事实上来自标记上一些残留的胶可能留下。元器件贴片胶
会溢胶或者空洞能夹裹住助焊剂和其它污染物。
清洗剂的化学特性和清洗过程应该选择要与组件上的粘接材料相兼容。胶粘剂的技术数据表，在使
用温度和压力下，通常都不会列出化学敏感性，或者与清洗剂的兼容性。清洗过程会影响并降低粘
接材料的性能。对用户来说确定清洗材料和过程对所用胶粘剂的完整性是很重要的。
8.6 清洗考虑要点 焊后/清洗后残留物
的检测和分析是组件清洗过程重要的一部分。在这章节，将
讨论关于剩余残留物的检测、残留物的根源及预防措施问题。
8.6.1 ⽬检标准 IPC在IPC-A-610《电子组件的可接收性》中提供了通用的组装后的检测指南。额
外的 细节和要求可以自愿或者基于客户的需要增加。建议这些要求在所有检测环节中文件化和理
解。最低接收标准和拒收标准被所有员工清楚地理解是很重要的。应该建立
检测工具和放大倍数的
标准并进行宣贯。
可视残留物区域的目检经常是争论的一个主要来源。IPC-A-610中列出的目检标准从1X（裸眼）到
10X当作一种仲裁方法（见表8-1）。强烈建议目检评估清洁度和残留时，不要在超过10 X以上的放大
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镜下进行。在高倍放大倍数下，观察组件表面非常容易，并且 发现一种酷 似表面残留物的光学效
应。只有疯狂的组装厂商才用超过100X的放大倍数去检查组件。
注1的难点是很少有检查员或者操作员能确定污染物是否会影响结构、安装或者功能。在残留物影响
结构、安装或者功能之前，制造商需要确定存在的残留物是什么及残留物的量是多少。这是比较
难
实现的事情。
IPC-A-610列出下列各项：
• 污染物不但是在表面或者产生影响的因素方面进行判定，而且也是清洗系统没有正确工作的一种警
示。
• 每一种生产设备应该有一个基于每种类型污染物的量多少能够容忍的标准。基于J-STD-001的离子
萃取仪的测试，如在IPC-TM-650描述的，在外界条件下的绝缘电阻测试和其它电学参
数测试都建
议建立一个设备标准。
IPC-A-610里的语言应该引导读者去理解，不能简单地仅通过视觉的评估去判定无论残留物是可接收
的或者不可接收的。很多白色残留物是无害的，并不会影响结构、安装或者功能。其它残留物是不
可见的，并对可靠性产生不利影响。
8.6.2 元器件⼏何形状 复杂的局部结构，比如狭小的组件托高高度、流体包裹的形状和小尺寸元
器件，将会影响清洗过程和
物料通过率。在新的组件上设计，尝试改善功能，存在很多的挑战。设
计者采用高密度的电路板，在极小的空间尽可能使元器件密度达到最大程度。这些设计推动元器件
间距限制，也努力实现微小型化，通过使用大芯片级封装、倒装芯片元器件、面阵列和在同样的组
件上比沙粒还小的被动组件。这些元器件几乎贴合在印制线路板的表面，造成狭小的组件托高高
度，增加清洗的挑战。
狭小的组件托高高度将会需要机械能，比如加压喷淋、离
心力或者超声搅拌，以实现渗透进缺口，
有效去除受夹裹的残留物。对水基清洗系统，困难产生于水无法渗透进大型器件非常小的空隙，由
于与水基含表面活性剂的清洗剂相比，水有相对较高的表面张力（72 dyne/cm）的原因。
8.6.3 器件托⾼⾼度及对清洗的影响 器件托高高度在5mil以上时，通常就不是太关键性的。器件
托高高度高于这个能提供足够的空隙，允许清洗的化学特性、冲
洗和烘干有很好的渗透性能。这有
点取决于元器件面积/尺寸及清洗液体。器件托高高度小于4mil时，倾向于一套新的清洗挑战。为去
除元器件间隙间的残留物，助焊剂清洗液必须要具有渗透性，产生一个液流通路、润湿残留物，并
把残留物带进溶液中。这些狭小的空间易受润湿问题、表面张力影响和由于元器件下面助焊剂的完
全填充而使清洗受阻。这是小的器件托高高度和增大的封
装尺寸的混合问题。
8.6.4 夹裹的液体 非密封封装的元器件可能会夹裹清洗液和湿气，正因为如此，存在潜在的可靠
性问题。在清洗液被夹裹在元器件的本体中的场合下，组装员应该寻找替代的方法，阻止液体被夹
裹或者清洗后将元器件贴放在组件上。二次烘烤对一些应用来说可能是必须的，但是可能是一个暂
时的安排。
表8-1 IPC-A-610表1-3
清洁度（采用或者不采用清洗工艺）不需要放大，见注1
清洁度（免洗工艺） 注1
敷形涂覆/密封 注1、注2
标记注2
其它（元器件及导线损伤等） 注1
注1：目视检查可能要求使用放大装置，例如出现细间距器件或者高密度组件时，需要放大以检查污染 物是否影响产品的外形、装 配或者功能。
注2：如果使用放大装置，放大倍数不可超过4X。
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8.6.5 元器件问题和残留物 不同类型的残留物会在来料的元器件中被发现。元器件上的非极性残
留物在组装操作前被发现，可能会以颗粒、油或者膜的形式。这些残留物在焊接后可能会一直存在
于清洗的或者未清洗（免清洗）的组件中。
颗粒物质有各种各样，依赖于组装和储存的条件。颗粒物质来自组装过程中的例子是注塑成型后去
除毛刺所产生的灰尘。通常用于去除毛刺的材料，包括磨
平的塑料和来自各种各样的坚果（例如胡
桃）的外壳。来自储存的颗粒物质可能来自周围的环境或者元器件储存的包装材料。环境污染物可
能包括灰烬、煤灰或者硅基沙砾。包装材料污染物将通常会是塑料的或者偶尔含金属颗粒的纸。
油污染物可能来自组装过程或者零部件的储存处。组装油可能包括金属处理油。如果把手工作业算
入一道组装操作
的话，皮肤油脂和护手霜可能都会存在。脱膜剂也可能会给元器件带来各种形式的
油。来自含油物质的储存污染物可能来自周围情况（例如来自压缩机的油雾、选择的很差的包装材
料、和极少期望的木屑）。
元器件上的膜通常和组装有关。这里膜被定义成一种通过简单的清洗方法，比如擦拭或者用酒精浸
泡后去除的顽固物质。膜时常
是元器件引线框上注塑材料溢出后的结果（产物）。这种注塑材料很难
检测和去除。
不需要的膜也会沉积在元器件的表面，这些膜来自包装材料，比如编带和卷轴，或者元器件管装材
料。这些包装材料时常是由塑料组成，可能经过化学处理去消除静电荷的积累。化学抗静电剂通常
是胺基，并能转移到包装的元器件中，导致导电性膜，妨碍可焊性。
残留物可在来料零部件上
被发现，由于组装或者手工作业原因。组装过程中不完全的清洗可能会导
致元器件上电镀或者助焊剂残留物的存在。手工作业残留物很像来自与皮肤接触后的残留物。
另外一个在来料零部件上的污染物的来源是硫磺的存在，硫磺来自大气的污染物或者纸包装材料。
硫磺与引线框的反应会导致组装过程中的可焊性问题。
8.6.5.1 来⾃元器件的污染物 元器件引脚和引线框可能是各种金属和合金，其中的一些
难以焊接。
通过热浸锡或者使用活性助焊剂的波峰焊将焊料涂覆在引线上，是一种很常见的做法。这就确保在
组装前引线的可焊性。助焊剂残留物在规定的过程中应该能被恰当地去除。然而，这不能保证。类
似地，电镀引线而不是用焊料涂覆的元器件可能会受到来自电镀液离子残留物的污染。除此之外，
机电器件比如可变电容、转换器和电位计可能都已经加润滑油。如果
这些润滑油漏出，它们可能会
导致邻近区域敷形涂覆差的附着力。
8.6.5.2 元器件退化 焊接后的清洗操作的选择应该建立在下面的基础上，所需清洁度等级，需要被
去除的助焊剂残留物的类型，和助焊剂残留物与清洗溶剂的亲和性。清洗过程的敏感性应该考虑如
金属表面处理，低温塑料，擦拭布或者其它暴露的电气插头及其它材料，能依赖于清洗剂膨胀。特
定的元器件，比如开放式继电器，要遭受充满
污染物的溶剂的进入，但是不允许它简单的去除。这
不是为可生产性设计的，如果这些元器件被证实是不具清洗性，清洗操作后仅是附着性的。这种类
型器件的清洗选择是受到限制的。
8.6.5.3 其它元器件清洗考虑要点 缺陷在引线进入到元器件本体时最可能发生，尤其是带有模制塑
料的元器件。对贴装的元器件，在元器件和单板之间给清洗溶剂通道提供足够的间隙是很关键的。
这不总
是能完成的，尤其是对表面贴装元器件。在有元器件的组件上，基板上小于4mil，大的贴装
的表面区域，是否能被有效地清洗是很受怀疑的。当选择可清洗的焊膏，合适的清洗剂及带有喷
淋、通气（烘干）及超声能的机械清洗设备时，可以采用改善的清洗方式。
8.6.6 表⾯的润湿 如果水或者其它液体的膜留在表面上，没有破裂，那么这表面就可以被说成是
可润湿的。为了取得好的清洗效果，润湿
元器件是很重要的。清洗媒质表面张力和待清洗元器件的
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