IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第9页

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 ....................…

100%1 / 215
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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7.6 锡须和电路板清洁度 ..................................... 74
7.7 海洋腐蚀 ......................................................... 74
8 组装残留物/清洗的考虑要素 .................................. 76
8.1 范围 ................................................................. 76
8.2 目的 ................................................................. 76
8.3 术语和定义 ..................................................... 76
8.3.1 酸性助焊剂 ..................................................... 76
8.3.2 活性松香助焊剂 ............................................. 76
8.3.3 活化剂 ............................................................. 76
8.3.4 粘合剂 ............................................................. 76
8.3.5 吸附污染物 ..................................................... 76
8.3.6
导体节距 ......................................................... 76
8.3.7
导体间距 ......................................................... 77
8.3.8
敷形涂覆 ......................................................... 77
8.3.9
腐蚀性助焊剂 ................................................. 77
8.3.10
从单板表面到元器件底面的距离 ................. 77
8.3.11
焊渣 ................................................................. 77
8.3.12
助焊剂 ............................................................. 77
8.3.13
助焊剂残留物 ................................................. 77
8.3.14
无引线表面贴装元器件 ................................. 77
8.3.15
非活性助焊剂 ................................................. 77
8.3.16
有机酸助焊剂 ................................................. 77
8.3.17
封装密度 ......................................................... 77
8.3.18
膏状助焊剂 ..................................................... 77
8.3.19
再流温度 ......................................................... 77
8.3.20
树脂 ................................................................. 77
8.3.21
树脂助焊剂 ..................................................... 77
8.3.22
松香 ................................................................. 77
8.3.23
松香助焊剂 ..................................................... 77
8.3.24
焊料球 ............................................................. 77
8.3.25
暂时性阻焊膜 ................................................. 77
8.3.26
溶解能力 ......................................................... 77
8.3.27
反应物 ............................................................. 77
8.3.28
托高 ................................................................. 77
8.3.29
合成树脂 ......................................................... 78
8.3.30
水溶性助焊剂 ................................................. 78
8.4
清洗后残留物 ................................................. 78
8.4.1
松香助焊剂 ..................................................... 78
8.4.2
水溶性助焊剂 ................................................. 79
8.4.3 合成型活性助焊剂（更为确切的ORH0
或者ORH1）..................................................... 80
8.4.4
低固
残留（免清洗）助焊剂 ......................... 80
8.4.5
无铅和小型化对组装残留物的影响 ............. 81
8.4.6 焊膏 ................................................................. 83
8.4.7 无机酸助焊剂 ................................................. 83
8.4.8 焊料 ................................................................. 83
8.4.9 波峰焊锡炉添加剂 ......................................... 84
8.5 其它残留物 ..................................................... 84
8.5.1 手工作业污染 ................................................. 84
8.5.2 标记 ................................................................. 85
8.5.3 工作场所和周围储存条件 ............................. 85
8.5.4 元器件包装当作一种污染物的来源 ............. 85
8.5.5 暂时性阻焊桥/阻焊膜/抗蚀剂/阻焊带 ....... 85
8.5.6 润滑油和油脂 ................................................. 86
8.5.7 粘合剂 ............................................................. 86
8.6 清洗考虑要点 ................................................. 86
8.6.1 目检标准 ......................................................... 86
8.6.2 元器件几
何形状 ............................................. 87
8.6.3 器件托高高度及对清洗的影响 ..................... 87
8.6.4 夹裹的液体 ..................................................... 87
8.6.5 元器件问题和残留物 ..................................... 88
8.6.6 表面的润湿 ..................................................... 88
8.6.7 表面张力和毛细力 ......................................... 89
8.6.8 填充间隙对比未填充间隙 ............................. 89
8.6.9 助焊剂残留物可变性 ..................................... 89
8.6.10 洗涤剂效果 ..................................................... 90
8.7 焊接后的白色残留物 ..................................... 93
8.7.1 白色残留物形成机理 ..................................... 93
8.8 清洗过程控制 ................................................. 94
8.8.1 过程参数 ......................................................... 94
8.8.2 清洗剂 ............................................................. 94
8.8.3 设定过程控制极限 ......................................... 94
8.8.4 避免不需要材料的影响 ................................. 95
8.9 清洗设备考虑
要点 ......................................... 95
8.9.1
驱动力时间、温度、浓度和能量 ................. 95
8.9.2
静态和动态清洗能量 ..................................... 95
8.9.3
动态能量效能改善 ......................................... 95
8.9.4
过剩能量 ......................................................... 95
8.10
监控洗涤槽 ..................................................... 96
8.10.1
滴定 ................................................................. 96
8.10.2
折射率 ............................................................. 96
8.10.3
非挥发性残留物 ............................................. 97
8.10.4
其它清洗槽的监控方法 ................................. 97
8.10.5
清洗槽起泡 ..................................................... 97
8.11
清洁度测试 ................................................... 100
8.11.1
ROSE测试 ..................................................... 101
8.11.2
ROSE测试方法的局限 ................................. 101
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