0序言隨著（表面安裝技術）SMT發(fā)展，元器件體積越來越小，集成化密度越來越高，這對PCB板的焊接和清洗質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、腐蝕性較強的活性助焊劑以及有機清洗劑。SMD/SMC的清洗是SMT技術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、易揮發(fā)、毒性低、不燃不爆、對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)中國國家環(huán)�？偩值男袠I(yè)計劃，將分階段淘汰電子行業(yè)用于清洗的有害化學物質，即從2000年開始淘汰CFC并將于2006年1月完成淘汰任務151.首先采用不同的方案對模擬電阻進行手工烙鐵焊并進行焊后水基清洗劑清洗，試驗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，然后進行再流焊、焊后水基清洗劑清洗，然后檢測清洗后的PCB板上表面殘留物濃度是否達到相應標準要求。以探索焊后水基清洗的最佳工藝。

　　1試驗條件及方法11試驗材料器件為長度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試驗設備121焊接設備7型紅外熱風再流焊爐。

　　122清洗設備所示。該設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，從而達到清洗的目的。

　　123測量設備示。該設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試驗標準-2000研究工作中實際試件均采用此標準。標準中要求清洗后PCB上鹵素離子濃度小于5 4試驗方法141模擬試樣的焊接及焊后清洗按照表1中的方案對模擬片式電阻進行手工烙鐵焊，為了與焊后離子濃度作比較，將焊好的試樣進行清洗前離子濃度檢測，即在試樣邊緣處開一個直徑約纟3mm的小孔，用塑料繩懸掛于離子污染清潔度測試儀的測試溶液中，自動檢測表面殘留物濃度。

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

　　表1模擬試樣用釬焊材料編號釬料助焊劑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行焊接，然后進行清洗前離子濃度檢測、清洗以及清洗后離子濃度檢測。表2為模擬試樣及實際貼裝有片式電阻的PCB板的清洗以及測試的參數(shù)設定。

　　清洗溫度T|清洗時間tmin測試溫度T2模擬試樣實際PCB板2試驗結果及分析21模擬試樣清洗前后結果分析ZeroIon離子污染清潔度測試儀一一r一、洗后為19Mg/cm2，達到了美國軍用標準的要求，擬件對比試驗，得出最佳工藝參數(shù)（條件）后，焊接得到的4號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）編號清洗前離子濃度清洗后離子濃度由表3中試驗數(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到美國軍用標準的要求（即小），而3試樣則沒有達標，并且2試樣在清洗前即可達標。分析其原因發(fā)現(xiàn)，ZnCl與NH4C 1混合溶液的活性較強，同時腐蝕性也較大，表面殘留物濃度較高，這與試驗數(shù)據(jù)完全吻合。2試樣選用SnPb焊絲和免清洗助焊劑進行焊接，不用進行清洗即可達到標準要求，因為SnPb奸料潤濕性較好，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混合溶液進行焊接，之所以清洗后也沒有達標，是因為在手工烙鐵焊過程中助焊劑使用過多，有較多的殘渣存在，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，焊點周圍無殘渣。但焊點周圍都存在著一些白色漬跡，這是離子雜質在烙鐵加熱熔融、結晶后，再經(jīng)水清洗，結晶殘留物經(jīng)清洗液浸泡后形成了白色物質。

　　由于水在SMD /SMC致密縫隙下毛細作用及滲透率大，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，所以白色物質殘留在了模擬試樣電阻縫隙下，在實際電阻元器件的清洗中一般采用延長清洗時間的方法來解決這個問題。

　　22實際PCB板清洗前后結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號試樣清洗前后外觀且外觀清晰。為某個片式電阻的局部放大照片。由看出PCB上殘渣已被清洗干凈，清洗時間為12min時在焊點周圍沒有白色漬跡，外觀清晰，這種清洗結果將完全消除或避免因焊后殘留物的存在而導致短路等現(xiàn)象的發(fā)生。

　　電阻的局部放大照片3結論片式電阻，利用水基清洗劑清洗后，PCB上表面殘留物離子濃度為19MgAm2，可達到有關標準小于5 7MgAm2的要求。

　　（2）水清洗工藝參數(shù)的設定對清洗質量有較大影響，在清洗溫度為50*C、清洗時間12min時效果最佳，清洗后的表面殘留物濃度均滿足有關標準要求。