IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第54页
5.5.3.6.1 清洗剂 对阳极 化涂 层 的 腐蚀 碱 性清洗 溶液 容易 溶 解 阳极氧 化 膜 并对 暴露 的 铝 产生 化学 腐蚀 。电子组件含 高碱 性的 水基 清洗 液 增 加 了 腐 蚀 的 几 率 。其 它 的 因素例 如暴露 时 间 和 温 度 能 加 速 化学 腐蚀 。 阳极氧 化 密 封层 在 氧 化 晶 粒顶 部 分 解 ， 这 导致 湿 气 浸入 六 边 形微 孔 结 构 。清洗工 艺 慢慢 地 侵 蚀阳极氧…
5.5.3.3 MIL-DTL-5541E 铝和铝合⾦上的化学转化膜
1.1 范围： 这份规范涵盖化学转化材料和铝及铝合金表面反应形成两种化学转化镀层的要
求。这份规范旨在提供防腐蚀性最好的元器件给军事武器系统。这种镀层比未镀的铝表面
有更好的涂料粘性。
这份标准中应⽤于电⼦组件的重要要求有：
1.2 3级： 根据MIL-A-8625中的阳极氧化层，相对于1A级 涂层，3级
化学转化涂层旨在提供一
个应用于电气和电子的较低电阻的防腐蚀膜。1A级和3级涂层的主要区别是厚度，因为电流
更容易通过较薄的电流障碍。涂层厚度依沉浸时间改变。因为3级比较薄，其涂层比1A级更
容易腐蚀。
1.3 清洗剂： 首选非腐蚀清洗剂，特别是用于锻制合金。如果用了腐蚀清洗剂，应该小心
防止点状腐蚀和晶间腐蚀。
当使用碱性蚀刻剂时需要尤其注意，因为铝比它的合金元素和既
有的金属间化合物更容易溶解，例 如铜 ，可能进一步暴露。结果是，应该避免碱性蚀刻
（特别是清洗组合结构物时）。如果用了碱性蚀刻，接下来应该有一个酸中和步骤。
1.4 外观： 评估转化膜最简单的方法是观察颜色、外观的均匀性、光滑度
和与基材的粘附
情况。注：对于类型I（含六价铬）膜，Cr
+6
能从膜中浸析出来但是掉色未必是问题关键或者
失效的原因。
1.5 温度对腐蚀防护的影响： 如暴露在140° F[60° C]或者更高的温度中，未作涂覆的转化
膜在干燥、随后的制造或者保养期间将开始失去耐蚀性。随着温度和暴露时间增加，未作涂
覆的转化膜的部件的防腐蚀性降低，其原因是膜脱水造成铬酸盐不能溶解在膜里。
5.5.3.4 阳极氧化结构 阳极氧化层
（铝氧化物代表性的是Al
2
O
3
） 由六边形的微孔结构组成而且每
个单元都有一个气孔。涂层的密度是在一个给定区域内单元和气孔的大小和数量。这通常可以通过
在击穿前使用涂层重量和Taber磨损试验机上的周期数间接测量。孔径大小和微孔结构由电场效应决
定。孔径大小取决于阳极电压和电解液pH值。单元的数量取决于电流密度，增长率也是如此。
硬膜阳极氧化允许在部件不
燃烧的情况下应用更
高的电流密度（增加生长速度/单元密度）并减缓
分解速度，因此允许更厚和更致密的涂层。阳极
氧化添加剂起降低分解速度和同时允许更高电流
密度的作用，因此也会生成致密、厚涂层。添加
剂通过影响部件表面阳极氧化电解液的pH值和导
电性作用。
5.5.3.5 受过阳极化处理后表⾯腐蚀的根本原因
受过阳极氧化
处理后表面腐蚀的通常模式是基于
清洗剂和两性的可溶于酸溶液和碱溶液的铝氧化
物/氢氧化物之间的化学反应。不同的抑制剂一般
和碱性产品一起使用。pH值为中性的产品也没有
阳极氧化材料腐蚀的问题。
5.5.3.6 涂覆过程中不恰当的密封 未完全用热的
重铬酸钠、乙酸镍和热DI水密封的阳极氧化膜层
将褪色和/或者在清洗工艺时脱落。图
5-1说明了
一 块 板 完 全 用 热DI水密封 一面而另一面没有密
封。这块板暴露于水基喷淋清洗工艺中。
ᇶሱ
ᵚᇶሱ
图5-1 去离⼦⽔密封与未密封的⽐较
2011年7月 IPC-CH-65B-C
39
Copyright Association Connecting Electronics Industries
Provided by IHS under license with IPC
Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST
No reproduction or networking permitted without license from IHS
--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---
5.5.3.6.1 清洗剂对阳极化涂层的腐蚀 碱性清洗
溶液容易溶解阳极氧化膜并对暴露的铝产生化学
腐蚀。电子组件含高碱性的水基清洗液增加了腐
蚀的几率。其它的因素例如暴露时间和温度能加
速化学腐蚀。阳极氧化密封层在氧化晶粒顶部分
解，这导致湿气浸入六边形微孔结构。清洗工艺
慢慢地侵蚀阳极氧化结构。一旦干燥，阳极氧化
膜将在外来的腐蚀下逐渐
消失，暴露铝表面。图
5-2描述了一个阳极氧化的散热器在焊接后清洗时
受到化学剂腐蚀的例子。
5.5.3.6.2 pH中性和弱碱性清洗溶液 由pH中
性、弱碱性和DI水作为替代的清洗剂较不容易腐
蚀阳极氧化铝和其它敏感金属。虽然通常强碱性
产品能非常有效地去除助焊剂，但减弱碱性技术
改善了物料对于阳极氧化涂层的兼容性。
5.5.4 ⿊氧化 （转化层） MIL-F-495E对保护铜
合金的
黑化涂层有详细说明。这种铜和铜合金的
均匀的 黑 色缓蚀 涂 层 用 于 军 事和太空产品的元
器件。MIL-spec指出清洗后电子产品的镀层外观
或者颜色应当没有一点改变。
像铝表面的阳极氧化涂层一样，当暴露在强碱性电子清洗溶液中，黑氧化涂层很容易受腐蚀。强碱
性的水基清洗材料易腐蚀并在清洗后的工序中清除元器件的黑氧化。建议用户调查替代
品以得到更
好的物料兼容性特性。
5.5.5 电感线圈腐蚀 电感线圈的金属线表面有一层聚氨酯涂层。清洗过程中清洗剂使聚氨酯涂层
变软起泡。图5-3描述了清洗前后对比。
5.5.6 阻焊膜 阻焊膜在到达组装者/用户前常经过短期和长期的测试。目前行业认可的永久阻焊膜
性能认证文件是IPC-SM-840C。IPC-SMT-840C在1996年1月发布时从3个级别（1，2和3级
）改为2
个级别–T级（电信）和H级（高可靠性）。T级等同于2级而H级等同于3级。1级不再采用是因为大多
⍇ॆᆖࡲ㞀㲰
图5-2 清洗化学剂腐蚀
䫱кⲴ≘䞟⎲ቲᔰ㩭
图5-3 清洗液腐蚀聚氨酯涂层
IPC-CH-65B-C 2011年7月
40
Copyright Association Connecting Electronics Industries
Provided by IHS under license with IPC
Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST
No reproduction or networking permitted without license from IHS
--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---
数供应商和制造商主要认可/测试2级和3级。T级主要来自Telcordia代表（之前的Bellcore）的输入以
反映在TR-WT-000078（GR-78-CORE的新版本），13.2章节高分子涂层和粘性材料。
5.5.6.1 UV阻焊膜 如果用户不监控UV灯亮度衰减，UV固化阻焊膜将会是一个问题。因为白炽灯
从亮到熄灭是一瞬间，UV灯是渐渐地熄灭。当亮
度下降时用户可以通过增加曝光时间来补偿。当熔
化焊料时的热量能使未完全固化的阻焊膜能够完成固化，使得焊渣及其它残留附着在阻焊膜表面，
这些残留物在清洗时不容易被去掉。
图5-4、图5-5和5-6分别为阻焊膜经过1、2、3次工厂标准UV固化，再进行焊接后的外观。UV灯亮
度降低到需要3个标准固化周
期才能得到完全地固化。这里表明阻焊膜可能与清洗工艺不兼容，而固
化工艺是根本原因。
5.5.6.2 ⼲膜阻焊膜 干膜阻焊膜最初用来保护
铜线（裸铜覆阻焊膜上，SMOBC），但是众所周
知，清洗剂渗透到干膜阻焊膜下会导致起泡并从
铜线上脱落。这通常发生在阻焊膜最薄的区域，
例如线路掩蔽/填塞导通孔焊盘，或者在阻焊膜侧
面边界到焊盘引出的线路之间。
阻焊膜的化学性能和厚度是
决定阻焊膜在分解脱
落前能在不同的清洗工艺和清洗剂中经受多长时
间的重要因素。一般的，包括化学和机械能的多
次清洗能对阻焊膜产生累积的影响。第二种情况
是清洗后湿气会入侵，烘烤可以减轻这个问题。
杜邦对干阻焊膜进行了测试并发现阻焊膜暴露在清洗工艺中的时间是非常关键的。如果进行了多次
清洗，或者清洗持续时间超过了正常周期，阻焊膜可能受到腐蚀或者从板上脱落
。杜邦测试结果显
示：干阻焊膜能耐氟化蒸汽脱脂电子清洗剂15-30分钟；耐半水基清洗剂15-60分钟；耐碱性水基清
洗溶液1-5分钟。图5-7描述了清洗后干阻焊膜起翘和脱落的例子。
5.5.7 挠性电路 可植入的医疗电子产品要求小型化的元器件和电子组件。图5-8中的例子描述了挠
性元器件暴露在加倍浓度71° C[160° F]的清洗化学溶液中
24小时后的影响。这个实验暴露了电路板
在水基清洗剂中，应该是一个组件过度暴露在清洗工艺中的可以理解的最坏的情况。需要注意因为
很多元器件超出设计限定暴露在清洗剂和工艺中会损坏。长期测试也可用于识别过度暴露影响物料
特性和物料的相互作用。
䱫✺㟌а⅑ᐕলḷ߶89പॆਾⲴཆ㿲
图5-4UV阻焊膜固化问题⽰例
䱫✺㟌є⅑ᐕলḷ߶89പॆਾⲴཆ㿲
图5-5UV阻焊膜固化问题⽰例 图5-6UV阻焊膜固化问题⽰例
䱫✺㟌й⅑ᐕলḷ߶89പॆਾⲴཆ㿲
2011年7月 IPC-CH-65B-C
41
Copyright Association Connecting Electronics Industries
Provided by IHS under license with IPC
Not for Resale, 11/27/2015 19:13:55 MST
No reproduction or networking permitted without license from IHS
--`,`,,,,`,`,,,`,,,`,`,`,`,,,```-`-`,,`,,`,`,,`---