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5.1.1 清洗⼯艺的效果影响清洗工艺效果的需求和材料因素包括电路密度、元器件托高高度、助焊剂残留成分、回流温度和清洗前的受热次数。可能受清洗工艺严重影响的组件材料包括板覆铜层，表面镀层、塑胶件、元器件、标签、器件标识、金属合金、涂覆层、非密封元器件、粘合剂。制备元器件和组装物料（工…

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5 材料兼容性

负责清洗制程的工程师必须意识到可能发生的材料兼容性问题。本章节包含的信息旨在为制程工程

师提供认识清洗电子部件时的材料兼容性风险。考虑的因素有电路板的层压板、表面处理、元器

件、金属合金、粘合剂的粘接强度

、部件标识、塑料、组装时材料的组合和配置以及夹裹污染物的

影响。其它因素也必须考虑到，例如清洗材料的化学特性、清洗温度、冲击能量和清洗制程的接触

时间，包括返工周期。所有这些因素可能发生交互作用，对如今应用越来越广泛的电路板、元器件

引脚表面处理和焊接材料特别具有挑战性。找出与材料兼容性风险相关的每一种和每组可能因素的

组合的数据难度非常大。

5.1 材料兼容性注意事项设计清洗工艺时的关键性的材料兼容性注意事项是元器件、组装材料、

清洗

剂、清洗工艺中应用的冲击能量，预计的工艺时间、温度和设备设计。可能影响清洗工艺效果

的清洗因素包括清洗剂、洗涤槽的液体浓度、带入助焊剂的量、清洗设备、喷淋压力、流体流量、

速度和工艺温度。这些相同的因素可能会影响材料的兼容性。由于槽中积累的污染物可能来自于不

兼容的材料，也可能要依据清洗槽的使用时间考虑发生的相互作用。

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5.1.1 清洗⼯艺的效果影响清洗工艺效果的需求和材料因素包括电路密度、元器件托高高度、助

焊剂残留成分、回流温度和清洗前的受热次数。可能受清洗工艺严重影响的组件材料包括板覆铜

层，表面镀层、塑胶件、元器件、标签、器件标识、金属合金、涂覆层、非密封元器件、粘合剂。

制备元器件和组装物料（工序中使用的化学品包括清洗和表面预处理工艺）可能受组装清洗工艺的

严重影响。可能影

响清洗工艺效果的工序中使用的化学品包括SMT焊膏、SMT焊接助焊剂、波峰焊

锡条、波峰焊助焊剂、用于返工的锡丝、助焊剂或者任何其它必须在清洗工艺中清除的物质。

5.2 可靠性注意事项为确保印制电路板组件的可靠性，要求了解制造电子元器件和组件的原材料

性能及特点。选择助焊剂、焊膏、粘合剂、基板、清洗材料、敷形涂覆材料和其它普通互连材料

时，鉴别清洗工艺对外观质量甚至整个元器件结构潜

在的负面影响是成功的工程设计的基本原则。

在不同的情况下物料的实际性能可以与理论或者预期的性能不同。不同批的物料性能有差异，并可

能影响物料的兼容性。应该测试影响物料实际性能的因素如清洗剂、清洗时间、清洗温度、清洗数

量、冲击能量来了解物料之间的相互作用。

5.3 物料兼容性测试在工艺设计阶段进行兼容测试来确保印制线路板组件物料与清洗工艺兼容是

必要的。所有的化学品可能对基板、元器件及设备

有负面影响。

兼容性测试通常是两个时间周期进行。短时间的测试是取决于设备或者员工的预期清洗周期。长时

间测试的时间应该由封装者或者制造者决定。例如，长时间的曝露测试可以模仿组件置于传送带或

者从清洗篮中出来且整个过程都留在池中的清洗前暴露时间。长期测试也需要确定清洗剂对清洗设

备的影响。因此这些测试时间可以从5~10

分钟到8小时。为模拟返工过程，需要进行多次暴露。

建议同时使用标准和控制。着眼于现实评估新工艺很重要，因为去助焊剂工艺一直是最有效清除污

染物和避免物料损坏之间的一个平衡。在这方面，如果物料的兼容性取决于正在评估的新的去助焊

剂工艺的话，同时使用用于新工艺的同样的性能和兼容性标准测试当前的工艺是明智的。成功地应

用

多年的现有的化学药品和工艺中不能通过厂商设定的长期物料兼容性要求的情况并不少见。使用

控制方法和设置兼容性标准有助于避免错误地认为“没有效果”的情形。

5.3.1 兼容性和功能性任何清洗或者制造工艺都有可能造成物料兼容性问题。例如，可能会有细

微的表面的变化，这样的变化可能是有益的或者良性的。一个可接受的表面的定义取决于组件的终

端使用要求。兼容性的定义同样也取决于实际应用。

兼容性测试标准有很

多，虽然这些标准应该被适当地引用，但必须进行兼容性测试。要考虑许多可

变因素，对于这个原因，当供应商和供方提交了兼容性表格，则提供了一个好的起点，必须调整测

试以适合于正在考虑的应用。

5.3.2 选择做兼容性测试的物料当考虑工艺变更时使用标准测试工具和暴露的产品硬件测试物料

兼容性是非常重要的。在设计阶段研究兼容性有助于当产品硬件未清洗然而没有严重影响印制电路

板组件时选择最佳的清洗剂、工艺温度、时间和冲击能量。

5.3.2.1 组装物料所有组装工序中的物料包括焊剂残留和清洗剂都应该做兼容性测试。设计兼容性

测试要有辨别力。为解决这些问题，推荐短期暴露试验应用于组成印制线路板组件的物料。短期意

味着预期工艺条件下的合理“应力测试”。一些例子包括一个合理预期的温度升高（有点超出预期的

工艺范围）、更高的机械力、工艺时间延长。

5.3.2.2

固定装置、⼯具和⼯艺辅助物 2周到3个月的长期测试可能是适用于清洗系统的储水池、固

定装置、水管、过滤器、水处理装置、通风装置等。

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确定设备兼容性需要考虑的因素包括：

•温度。

• 溶解力。

• 塑胶和金属部分用于管道和长期暴露。

• O形环、泵、球阀等。

此外，必须考虑膨胀、破裂和老化对固定装置造成的不良影响，因为这样的装置可能不能正常运转

并可能再次污染产品。设备供应商应该能够提供具有通常兼容性的设备。在评估设备时，一

定要明

确告知预期的工艺条件。

5.3.2.3 不兼容的证据采用的典型参数是质量增减、初始尺寸暴露后的伸长和恢复、尺寸变化、颜

色变化或者元器件表面变化、周围的液体颜色改变或者混浊。此外，表面镀层、接触角、和/或者可

能被视为适当的表面分析。

如果这种产品用于医学应用，临近或者在一个活体内，那也许要慎重考虑表面改变或者产品改变在

体内的影响，参

阅适用的ASTM、AAMI和ISO（特别是ISO-10993系列）标准。表面状态对功能的重

要性，以及从元器件析出或者排放的残留物可能会产生问题，这两点都是非常重要的。

5.3.2.4 测试设计一般使用组件更好地进行兼容测试而不是分别测试每个物料。这可能看起来与分

别测试每种物料更好的理论直觉冲突；然而，考虑到物料之间相互作用的复杂性，清洗剂或者清洗

工艺对产品

单个物料的影响不能可靠地预测整个组件暴露在同样的清洗剂或者工艺中的实际情况。

除了确定工艺兼容性，确定动态兼容性比通过静态条件下暴露于化学品中确定兼容性更可能受实际

信息影响。

5.3.2.4.1 控制如果助焊剂涂敷或者去助焊剂工艺改变但是产品和/或者产品要求保持不变，而且

如果当前的工艺一直被认为是可以接受的，新工艺开发期间使用当前的工艺作为一个控制或者基准

是

有益和明智的。

5.3.3 测试⽅法：举例标准测试方法可用于元器件和产品的硬件。以下例子并不是专用的或者详

尽的，测试方法可能不适合所有的最终使用要求。制造商应该选择适当的方法。

5.3.3.1 举例：⾮⾦属物料和元器件的材料兼容性

范围：基于硬度和体积，测量非金属基板暴露于化学品中2小时（短期）和/或者168小时（长期）后

的效果。

参考： Pratt & Whitney 规范：PWA 36604非金属物料的兼容性，B版本，06-08-98修

订。

术语：

• 密度变化：暴露之后的密度减去暴露之前的密度。

• 硬度变化：硬度B减去硬度A。

• 体积变化百分比（%）：最终的体积减去初始体积再除以初始体积乘以100。

⽅法概要：暴露于化学品2小时（短期暴露）和168小时（长期暴露）后，记录这个过程中的a）密度

变化，b）体积变化，c）非金属基板硬度的变化。

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