IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第53页

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…

度、改进粘合、防潮性、潮湿环境兼容性、韧性和CTE的问题。工艺中用到的间接物料如临时胶粘

剂，助焊剂，清洗材料和涂覆剂正变得复杂。调节这些物料的化学性质在消除这些物料在直接物料

中的有害的相互作用或者加工后的残留物变得关键。

5.5.2 元器件密度密集分布和低托高高度的组件可能更需要一个严格的清洗工艺，包括延长时

间、更高的温度、更强的清洗力度和更有活性的化学品。助焊剂残留物甚

至一些清洗剂残物遗留在

元器件下是很有可能的，这将导致腐蚀或者电化学迁移。应该考虑对表面质量和元器件完整性的影

响。

5.5.3 特殊的兼容性实例许多不同的物料和子组件，例如配套的元器件、标签、部件标识、涂覆

层、胶粘材料和焊料掩膜与焊接后清洗工艺有关。找出工艺化学品和元器件表面处理的每一种可能

组合的数据非常难。下面的章节列举一些兼容性问题的实例。这些实例突出在生产开始前

测试硬件

与清洗剂和工艺的适合性的重要性。

5.5.3.1 阳极铝和转化膜第一个实例包含在清洗工艺，特别是3级别组件，制造中遇到的关于阳极

铝和化学转化膜问题的深入的讨论。本例中也描述了阻焊膜、粘合剂、油墨和涂覆剂，以帮助读者

防止清洗剂/电子组件物料问题发生在他们的生产设备里。

应用于散热片和3级电路组件上的一些元器件的铝阳极处理用于防腐蚀、抗磨损、电绝缘、

粘接和增

加美观。

阳极化是用电化学工艺产生一个坚固、透明的表面将铝保护于大气之外。

5.5.3.2 MIL-A-8625F 铝及铝合金的阳极涂层

1.1 范围：这份规范涵盖为非建筑应用在铝和铝合金表面电解形成六种类型和两种级别的

阳极涂层的要求。

1.2 类型：本规范列出了六种类型：

类型I：铬酸阳极氧化，产生于铬酸槽的常规涂层（见3.4.1）

类型IB：铬酸阳极氧化，低电压工艺，22±2V（见3.4.1）

类型IC：非铬酸阳极氧化，作为非

铬酸盐代替类型I和IB涂层（见3.4.1和6.1.2）

类型II：硫酸阳极氧化，产生于硫酸槽的常规涂层（见3.4.2）

类型IIB：稀硫酸阳极氧化，作为非铬酸盐代替类型I和IB涂层（见3.4.2和6.1.2）

类型III：硬质阳极涂层（见MIL-A-8625F 3.4.3）

这份标准（MIL-A-8625F）中应⽤于电⼦组件的重要要求有：

3.3.1.2 组件阳极氧化处理：使用的加工方法不应当

损坏组件。

3.3.4 修改（机械损伤和接触标记）：机械损伤区域（来自清洗工艺）不应当超过受过阳极

化处理区域的5%或者不应当允许修改。

3.4.3 类型III涂层（⼀般应⽤于电⼦硬件）：类型III涂层应当由任何工艺操作用于在铝合金

表面产生一个规定厚度的致密涂层（见3.7.2.1）。

3.8.2 类型III：应当浸入一个介质实现类型III涂

层的密封，例如沸腾的DI水，在热的含5%

重铬酸钠溶液中，或者其它合适的化学溶液。

4.3.4 失效：不符合应当立即停止生产。

6.11 双重密封：在采用乙酸镍密封时或者过后用重铬酸钠溶液进行处理，可加强抗腐蚀性。

6.15 密封：热DI水密封是有益的。

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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

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

）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。

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图5-1 去离⼦⽔密封与未密封的⽐较

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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

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图5-2 清洗化学剂腐蚀

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图5-3 清洗液腐蚀聚氨酯涂层

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