0序言隨著（表面安裝技術(shù)）SMT發(fā)展，元器件體積越來越小，集成化密度越來越高，這對(duì)PCB板的焊接和清洗質(zhì)量也不斷提出了新的要求111.由于鉛的毒性以及環(huán)保的要求，電子行業(yè)中SMT技術(shù)正逐步向無鉛化及免清洗發(fā)展過渡，SnAgCu奸料、免清洗助焊劑以及水基清洗劑將逐漸取代Sn-Pb奸料、腐蝕性較強(qiáng)的活性助焊劑以及有機(jī)清洗劑。SMD/SMC的清洗是SMT技術(shù)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)12，其目的是要去除組裝工件上殘留的、影響其可靠性的污染物。SMD/SMC組裝焊接后清洗的主要作用是防止電氣缺陷的產(chǎn)生以及清除殘留的腐蝕物。以上這兩種作用主要是排除影響SMD/SMC長(zhǎng)期可靠性的因素，第三種作用是使SMDMC外觀清晰。傳統(tǒng)的清洗方法是采用CFC清洗，它脫脂效率高、溶解力強(qiáng)、易揮發(fā)、毒性低、不燃不爆、對(duì)SMD /SMC和PCB材料無腐蝕、性能穩(wěn)定，是到目前為止清洗效果最好的清洗工藝方法13.但是由于CFC對(duì)臭氧層的破壞作用，從1987年《蒙特利爾協(xié)議》的制定到現(xiàn)在為止，全世界都在研究探索CFC的替代品141.根據(jù)中國(guó)國(guó)家環(huán)�？偩值男袠I(yè)計(jì)劃，將分階段淘汰電子行業(yè)用于清洗的有害化學(xué)物質(zhì)，即從2000年開始淘汰CFC并將于2006年1月完成淘汰任務(wù)151.首先采用不同的方案對(duì)模擬電阻進(jìn)行手工烙鐵焊并進(jìn)行焊后水基清洗劑清洗，試驗(yàn)確定較為合適的方案后，采用SnAgCu免清洗焊膏將片式電阻貼裝在PCB板上，然后進(jìn)行再流焊、焊后水基清洗劑清洗，然后檢測(cè)清洗后的PCB板上表面殘留物濃度是否達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。以探索焊后水基清洗的最佳工藝。

　　1試驗(yàn)條件及方法11試驗(yàn)材料器件為長(zhǎng)度10mm直徑2mm的銀銅合金絲作為模擬片式元件；片式電阻。銅片清洗液用5%的鹽酸和硫酸混合溶液；丙酮（分析純）。奸料為SnPb焊絲；SnAgCu焊絲；SnAgCu免清洗焊膏。助焊劑為ZnC 2與NH4CI混和溶液；免清洗助焊劑。焊后清洗劑用SC -01水基清洗劑。

　　12試驗(yàn)設(shè)備121焊接設(shè)備7型紅外熱風(fēng)再流焊爐。

　　122清洗設(shè)備所示。該設(shè)備是利用去離子水或水基清洗液噴淋于試樣板表面，溶解焊后殘余物，并借助沖洗力去掉奸料飛濺形成的小球，從而達(dá)到清洗的目的。

　　123測(cè)量設(shè)備示。該設(shè)備的工作原理是利用異丙醇和去離子水的溶液作為溶劑，將試樣用塑料繩懸掛于溶液中，試樣13試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)-2000研究工作中實(shí)際試件均采用此標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中要求清洗后PCB上鹵素離子濃度小于5 4試驗(yàn)方法141模擬試樣的焊接及焊后清洗按照表1中的方案對(duì)模擬片式電阻進(jìn)行手工烙鐵焊，為了與焊后離子濃度作比較，將焊好的試樣進(jìn)行清洗前離子濃度檢測(cè)，即在試樣邊緣處開一個(gè)直徑約纟3mm的小孔，用塑料繩懸掛于離子污染清潔度測(cè)試儀的測(cè)試溶液中，自動(dòng)檢測(cè)表面殘留物濃度。

　　然后將模擬試樣放置于清洗機(jī)的清洗籃中，設(shè)定清洗參數(shù)后，開始自動(dòng)清洗。最后將試樣從清洗籃中取出，室溫下干燥，再放入離子濃度測(cè)試儀中進(jìn)行表面離子濃度檢測(cè)。

　　表1模擬試樣用釬焊材料編號(hào)釬料助焊劑SnPb焊絲ZnClNH4CI混合溶液SnPb焊絲免清洗助焊劑ZnClNH4CI混合溶液免清洗助焊劑142片式電阻的焊接及焊后清洗將SnAgCu免清洗焊膏絲網(wǎng)印刷在FR4印刷電路板的焊盤上，貼好片式電阻后在再流焊爐中進(jìn)行焊接，然后進(jìn)行清洗前離子濃度檢測(cè)、清洗以及清洗后離子濃度檢測(cè)。表2為模擬試樣及實(shí)際貼裝有片式電阻的PCB板的清洗以及測(cè)試的參數(shù)設(shè)定。

　　清洗溫度T|清洗時(shí)間tmin測(cè)試溫度T2模擬試樣實(shí)際PCB板2試驗(yàn)結(jié)果及分析21模擬試樣清洗前后結(jié)果分析ZeroIon離子污染清潔度測(cè)試儀一一r一、洗后為19Mg/cm2，達(dá)到了美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)的要求，擬件對(duì)比試驗(yàn)，得出最佳工藝參數(shù)（條件）后，焊接得到的4號(hào)試樣清洗前后外觀形貌。

　　表3模擬試樣清洗前后殘留物離子濃度（（勻/cm2）編號(hào)清洗前離子濃度清洗后離子濃度由表3中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出，模擬試樣在清洗后離子濃度都得到大幅度降低，最終1、2、4試樣清洗后表面離子濃度均達(dá)到美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)的要求（即小），而3試樣則沒有達(dá)標(biāo)，并且2試樣在清洗前即可達(dá)標(biāo)。分析其原因發(fā)現(xiàn)，ZnCl與NH4C 1混合溶液的活性較強(qiáng)，同時(shí)腐蝕性也較大，表面殘留物濃度較高，這與試驗(yàn)數(shù)據(jù)完全吻合。2試樣選用SnPb焊絲和免清洗助焊劑進(jìn)行焊接，不用進(jìn)行清洗即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，因?yàn)镾nPb奸料潤(rùn)濕性較好，使用免清洗助焊劑即可得到良好的焊接接頭，從而達(dá)到了真正意義上的免清洗。3試樣選用SnAgCu焊絲和ZnCi與NH4CI混合溶液進(jìn)行焊接，之所以清洗后也沒有達(dá)標(biāo)，是因?yàn)樵谑止だ予F焊過程中助焊劑使用過多，有較多的殘?jiān)�存在，而水基清洗劑還無法完全清洗干凈，這也是水基清洗劑還需不斷發(fā)展、完善的原因。

　　由可看出，清洗后試樣板都變得很干凈，焊點(diǎn)周圍無殘?jiān)�。但焊點(diǎn)周圍都存在著一些白色漬跡，這是離子雜質(zhì)在烙鐵加熱熔融、結(jié)晶后，再經(jīng)水清洗，結(jié)晶殘留物經(jīng)清洗液浸泡后形成了白色物質(zhì)。

　　由于水在SMD /SMC致密縫隙下毛細(xì)作用及滲透率大，表面張力也較高，使得水不易從縫隙中排出，水基清洗的清洗劑中水的含量在50%以上，所以白色物質(zhì)殘留在了模擬試樣電阻縫隙下，在實(shí)際電阻元器件的清洗中一般采用延長(zhǎng)清洗時(shí)間的方法來解決這個(gè)問題。

　　22實(shí)際PCB板清洗前后結(jié)果分析為貼裝片式電阻的PCB板清洗后的外觀，清洗前其單位面積殘留物含量為635Mg/cm2，清4號(hào)試樣清洗前后外觀且外觀清晰。為某個(gè)片式電阻的局部放大照片。由看出PCB上殘?jiān)�已被清洗干凈，清洗時(shí)間為12min時(shí)在焊點(diǎn)周圍沒有白色漬跡，外觀清晰，這種清洗結(jié)果將完全消除或避免因焊后殘留物的存在而導(dǎo)致短路等現(xiàn)象的發(fā)生。

　　電阻的局部放大照片3結(jié)論片式電阻，利用水基清洗劑清洗后，PCB上表面殘留物離子濃度為19MgAm2，可達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)小于5 7MgAm2的要求。

　�。�2）水清洗工藝參數(shù)的設(shè)定對(duì)清洗質(zhì)量有較大影響，在清洗溫度為50*C、清洗時(shí)間12min時(shí)效果最佳，清洗后的表面殘留物濃度均滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。