IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第8页

2.10.5 全球暖 化 ......................................................... 1 1 2.1 1 水基 清洗 ......................................................... 1 1 2.1 1.1 水基 清洗 步骤定义 ......................................... 12 2.1 1.2…

100%1 / 215
⽬录
1 概述 ............................................................................. 1
1.1 范围 ................................................................... 1
1.2 目的 ................................................................... 1
1.3 背景 ................................................................... 1
1.4 目前出现的清洗相关挑战 ............................... 1
1.5 本文件章节 ....................................................... 1
1.5.1 第二章：适用文件 ........................................... 1
1.5.2 第三章：组装清洗的价值和运用 ................... 2
1.5.3 第四章：组件清洗性设计 ............................... 2
1.5.4 第五章：材料兼容性 ....................................... 2
1.5.5 第六章：制程的开发及验证 ........................... 2
1.5.6 第七章：印制线路板（PWB）上的污染
及其影响 ........................................................... 2
1.5.7 第八章：组装残留物/清洗考虑要素 ............. 3
1.5.8 第九章：环境考虑 ........................................... 3
1.5.9 第十章：溶剂清洗剂 ....................................... 3
1.5.10 第十一章：半水基清洗剂、设备和制
程优化 ............................................................... 3
1.5.11 第十二章：水基清洗剂、设备和制程整合 ... 3
1.5.12 第十三章：返工、维修和修复
操作的清洗 ... 3
2 适⽤⽂件 ..................................................................... 3
2.1 行业标准 ........................................................... 4
2.1.1 IPC（国际电子工业联接协会）标准 ............. 4
2.1.2 工业联合标准 ................................................... 5
2.1.3 密切相关的技术 ............................................... 5
2.2
美国联邦法规 ................................................... 5
2.2.1
联邦法律 ........................................................... 5
2.2.2
联邦标准 ........................................................... 5
2.2.3
国防部 ............................................................... 6
2.2.4
职业安全和健康管理局（OSHA）.................. 6
2.2.5
环境保护局（EPA）.......................................... 6
2.2.6
交通部 ............................................................... 6
2.2.7
美国政府工业卫生会议（ACGIH）................. 7
2.2.8
国家职业安全与健康学会（IOSH）............. 7
2.3
其它 ................................................................... 7
2.3.1
美国材料测试标准 ........................................... 7
2.3.2
材料标准规范 ................................................... 7
2.3.3
国家防火协会（FPA）................................... 8
2.3.4 美国国家标准协会（ASI），美国质量
控制协会（ASQC）........................................... 8
2.4
其它考虑 ........................................................... 8
2.4.1 ISO标准 ............................................................ 8
2.4.2 REACH ............................................................. 8
2.4.3 Cal/OSHA ........................................................ 8
2.4.4 FDA/EU cGMP ................................................ 8
2.5 术语和定义 ....................................................... 8
2.5.1 溶剂清洗 ........................................................... 8
2.5.2 去助焊剂清洗 ................................................... 8
2.6 溶剂清洗步骤 ................................................... 8
2.6.1 洗涤 ................................................................... 8
2.6.2 冲洗 ................................................................... 9
2.6.3 干燥 ................................................................... 9
2.6.4 溶剂清洗剂再生和再利用 ............................... 9
2.6.5 溶剂搅拌方法 ................................................... 9
2.6.6 溶剂清洗剂的缩写定义 ................................... 9
2.7 溶剂清洗制程定义 ........................................... 9
2.7.1 碳吸附 ............................................................... 9
2.7.2 可燃物 ............................................................... 9
2.7.3
共溶剂（双溶剂）........................................... 10
2.7.4
带离液 ............................................................. 10
2.7.5
半水基清洗 ..................................................... 10
2.8
半水基清洗步骤定义 ..................................... 10
2.8.1 烃类表面活性剂（HCS，HC/S，HC–S）
清洗 ................................................................. 10
2.8.2
洗涤 ................................................................. 10
2.8.3
乳剂或者乳化 ................................................. 10
2.8.4
冲洗 ................................................................. 10
2.8.5
干燥 ................................................................. 10
2.8.6
半水基清洗剂的缩写定义 ............................. 10
2.9
半水基清洗制程定义 ..................................... 11
2.9.1
碳吸附 ............................................................. 11
2.9.2
可燃物 ............................................................. 11
2.9.3
倾析 ................................................................. 11
2.9.4
带离液 ............................................................. 11
2.9.5
乳剂 ................................................................. 11
2.9.6
水基介质中有机溶剂乳剂 ............................. 11
2.9.7
软化水 ............................................................. 11
2.10
环境定义 ......................................................... 11
2.10.1
BOD生化需氧量 ............................................. 11
2.10.2
COD化学
需氧量 ............................................. 11
2.10.3
挥发性有机化合物（VOC）........................... 11
2.10.4
HAP有害空气污染物 ..................................... 11
2011年7月 IPC-CH-65B-C
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2.10.5 全球暖化 ......................................................... 11
2.11 水基清洗 ......................................................... 11
2.11.1 水基清洗步骤定义 ......................................... 12
2.11.2 水基清洗剂的缩写定义 ................................. 12
2.12 其它定义 ......................................................... 12
2.12.2 批清洗 ............................................................. 12
2.12.3 精细清洗 ......................................................... 12
2.12.4 在线清洗 ......................................................... 12
2.12.5 人工清洗 ......................................................... 12
3 组件清洗的价值和适⽤性 ....................................... 12
3.1 简介 ................................................................. 12
3.2 技术创新 ......................................................... 13
3.3 制程残留物及其对产品可靠性的影响 ......... 14
3.4 免洗与清洗 ..................................................... 14
3.4.1 实施免洗技术涉及的因素 ............................. 15
3.4.2 成本驱使 ......................................................... 15
3.4.3 免洗材料的选择；产品设计 ......................... 15
3.4.4 什么是已知的免洗成本效益和驱使原因? ... 15
3.4.5 什么是免洗的成本驱使原因？ ..................... 15
3.5 什么是清洗的成本？ ..................................... 16
3.5.1 清洗成本构
成 ................................................. 16
3.5.2 成本模型 ......................................................... 17
3.6 什么是忽略清洗的成本？ ............................. 20
3.6.1 无铅焊接 ......................................................... 20
3.6.2 微型化 ............................................................. 20
3.6.3 助焊剂的变化 ................................................. 21
3.6.4 电气故障 ......................................................... 21
3.6.5 电化学迁移 ..................................................... 21
3.6.6 可靠性风险 ..................................................... 22
4 组件清洗性设计 ....................................................... 23
4.1 有效清洗组件的设计 ..................................... 23
4.2 清洗设计 ......................................................... 24
4.2.1 基板 ................................................................. 24
4.2.2 组装元器件 ..................................................... 24
4.2.3 组件污染物 ..................................................... 25
4.2.4 热梯度 ............................................................. 25
4.3 清洗剂的设计方案 ......................................... 26
4.3.1 溶剂清洗材料 ................................................. 26
4.3.2 半水基清洗材料 ............................................. 27
4.3.3 水基清洗材料 ................................................. 27
4.3.4 清洗设备设计方案 ......................................... 28
4.3.5 定义“优化系统” ......................................... 28
4.4 静态清洗速率与动态清洗
速率的平衡 ......... 28
4.5 环境因素 ......................................................... 29
5 材料兼容性 ............................................................... 30
5.1 材料兼容性注意事项 ..................................... 30
5.1.1 清洗工艺的效果 ............................................. 31
5.2 可靠性注意事项 ............................................. 31
5.3 物料兼容性测试 ............................................. 31
5.3.1 兼容性和功能性 ............................................. 31
5.3.2 选择做兼容性测试的物料 ............................. 31
5.3.3 测试方法：举例 ............................................. 32
5.3.4 ASTM和其它测试标准 .................................. 36
5.4 PCB组件无铅化的影响 ................................. 36
5.4.1 PCB制造 ......................................................... 36
5.4.2 元器件 ............................................................. 36
5.4.3 板和元器件表面处理 ..................................... 37
5.4.4 组装材料 ........................................................ 37
5.4.5 组装设备 ......................................................... 37
5.5 设计问题和兼容性 ......................................... 37
5.5.1 小型化的影响 ................................................. 37
5.5.2 元器件密度 ..................................................... 38
5.5.3 特殊的兼容性实例
......................................... 38
5.5.4 黑氧化 ............................................................. 40
5.5.5 电感线圈腐蚀 ................................................. 40
5.5.6 阻焊膜 ............................................................. 40
5.5.7 挠性电路 ......................................................... 41
5.5.8 焊点腐蚀 ......................................................... 42
5.5.9 部件标识/标签 ............................................... 42
5.5.10 粘合剂 ............................................................. 43
5.5.11 敷形涂覆附着 ................................................. 43
6 ⼯艺开发与验证 ....................................................... 43
6.1 前言 ................................................................. 43
6.2 阶段1测试 ....................................................... 44
6.3 阶段2测试与注意事项 ................................... 46
6.3.1 阶段2测试工具 ............................................... 46
6.3.2 IPC-9202 ......................................................... 50
6.3.3 IPC-9203 ......................................................... 51
6.4 第三阶段测试及注意事项 ............................. 51
6.5 清洗工艺认证 ................................................. 52
6.5.1 引用文件 ......................................................... 52
6.5.2 第1阶段初步可行性评估 ............................... 52
6.5.3 材料分析 ......................................................... 53
6.5.4 过程注意事项 ................................................. 53
IPC-CH-65B-C 2011年7月
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6.5.5 技术方面的评估 ............................................. 54
6.5.6 过程计划的文档编制 ..................................... 54
6.5.7 阶段2材料和工艺测试 ................................... 54
6.5.8 测试工具 ......................................................... 54
6.5.9 测试方法 ......................................................... 54
6.5.10 测试基准报告 ................................................. 55
6.6 印制电路板组装评估阶段 3 .......................... 55
6.6.1 确认应用硬件的测试阶段 3 .......................... 55
6.6.2 确认在最具挑战性的组装上的清
洗阶段 3 .......................................................... 55
6.6.3 制定和记录工艺范围阶段 3 .......................... 55
6.6.4 基于实际PWB硬件的材料兼容性测
试阶段 3 .......................................................... 55
6.6.5 验证 ................................................................. 56
6.6.6 目测 ................................................................. 56
6.6.7 机械 ................................................................. 56
6.6.8 化学测试 ......................................................... 56
6.6.9 残留物分析 ..................................................... 57
6.6.10 功能性测试 ..................................................... 57
6.6.11 确认运行 ......................................................... 57
6.7 品质
计划 ......................................................... 57
6.7.1 质量体系文件 ................................................. 57
6.7.2 材料采购控制 ................................................. 58
6.7.3 制造控制 ......................................................... 58
6.7.4 成品检查 ......................................................... 58
6.7.5 非一致性材料的控制 ..................................... 59
6.7.6 纠正措施程序 ................................................. 59
6.7.7 存贮、搬运和包装 ......................................... 59
6.7.8 周期性产品认证 ............................................. 59
6.7.9 质量信息 ......................................................... 59
6.7.10 现场运行数据 ................................................. 59
6.7.11 过程监视 ......................................................... 59
6.7.12 数据收集与报告 ............................................. 59
7 印制线路板（PWB）上的污染及其影响 .............. 61
7.1 范围 ................................................................. 61
7.1.1 目的 ................................................................. 61
7.1.2 背景 ................................................................. 61
7.2 术语和定义（带*号的引自IPC-T-50）......... 61
7.2.1 *阳极
................................................................. 61
7.2.2 阴离子 ............................................................. 61
7.2.3 *桥接 ................................................................. 61
7.2.4 阴极 ................................................................. 61
7.2.5 阳离子 ............................................................. 61
7.2.6 *电导率 ............................................................. 61
7.2.7 *导体间距 ......................................................... 61
7.2.8 腐蚀 ................................................................. 61
7.2.9 *腐蚀性焊剂 ..................................................... 62
7.2.10 腐蚀蠕变 ......................................................... 62
7.2.11 *树枝状生长 ..................................................... 62
7.2.12 树枝状迁移 ..................................................... 62
7.2.13 偶极 ................................................................. 62
7.2.14 偶极距 ............................................................. 62
7.2.15 金属溶解 ......................................................... 62
7.2.16 电化学迁移 ..................................................... 62
7.2.17 电迁移（EM）................................................. 62
7.2.18 助焊剂 ............................................................. 62
7.2.19 *助焊剂活性 ..................................................... 62
7.2.20 助焊剂残留物 ................................................. 62
7.2.21 电流腐蚀 ......................................................... 62
7.2.22 卤化物含量 ..................................................... 62
7.2.23 无机助焊剂 ..................................................... 62
7.2.24 离子清洁度 ..................................................... 62
7.2.25 离子污染物 ..................................................... 63
7.2.26 *
泄漏电流 ......................................................... 63
7.2.27 *金属迁移 ......................................................... 63
7.2.28 *非活性助焊剂 ................................................. 63
7.2.29 *非离子污染物 ................................................. 63
7.2.30 有机污染物 ..................................................... 63
7.2.31 有机助焊剂 ..................................................... 63
7.2.32 *封装密度 ......................................................... 63
7.2.33 极性物质 ......................................................... 63
7.2.34 残留 ................................................................. 63
7.2.35 短路 ................................................................. 63
7.2.36 *托高 ................................................................. 63
7.2.37 晶须 ................................................................. 63
7.3 清洁程度要求 ................................................. 63
7.3.1 免洗术语和助焊剂历史的讨论 ..................... 64
7.4 离子残留 ......................................................... 67
7.4.1 电化学迁移（ECM）....................................... 68
7.4.2
电迁移 ............................................................. 71
7.5
蠕变腐蚀 ......................................................... 72
7.5.1
蠕变腐蚀和微型化 ......................................... 72
7.5.2
蠕变腐蚀和PCB表面处理 ............................. 72
7.5.3
蠕变腐蚀和电路板清洁度 ............................. 73
7.5.4
有硫蠕变倾向的场所 ..................................... 73
7.5.5
预防腐蚀的策略 ............................................. 73
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