PCBA清洗和洁净度

PCBA清洗和洁净度测试规范CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第1页1.目的1.1.1.1.本工艺规程规定了PCBA在敷形涂覆之前清洗的原则和方法，并定义了清洗后洁净度的测试方法。2.适用范围2.1.1.1.本工艺规程适用于指导电子装联车间生产PCBA的清洗和洁净度测试。3.适用人员3.1.1.1.本工艺规程适用于负责PCBA清洗和洁净度测试的操作人员。4.参考文件4.1.1.1.IPCJ-STD-001D《焊接的电气和电子组件要求》。4.1.1.2.IPC-TM-650《试验方法手册》。4.1.1.3.IPC-A-610D《子组件的可接受性》。4.1.1.4.SJ20883-2003《印制电路组件装焊后的清洗工艺方法》。4.1.1.5.SJ20896-2003《印制电路板组件装焊后的洁净度检测及分级》。5.名词/术语5.1.1.1.离子污染物（Ionic-contamination）：能够溶解于水中并使水的电导率发生变化的污染物质；典型的离子污染物包括：助焊剂中的活性物质、助焊剂活性物质与金属氧化物的反应产物、盐等。5.1.1.2.洁净度测试（cleanesstest）：对PCBA清洗后的洁净程度进行的量化的测试；通常要求离子污染物小于1.56µg/cm2NaCl。5.1.1.3.电渗析（electrodialysis）：电渗析是一种水处理技术，在外加电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中电解质离子的选择透过性，CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第2页使溶液中的阴阳离子发生分离的一种理化过程。6.清洗工艺6.1.工作环境6.1.1.1.环境温度：18℃～30℃。6.1.1.2.相对湿度：30％～70％。6.2.清洗原则6.2.1.1.产品应当按照本工艺规程的工艺要求进行清洗操作。6.2.1.2.要求清洗的产品在清洗时应当防止热冲击或有害的清洗媒介浸入非完全密封的元器件。6.2.1.3.所有产品均需要清洗，不支持免清洗工艺。6.2.1.4.清洗完成后应当抽样进行洁净度测试，用于验证清洗工艺的有效性。6.3.清洗方式6.3.1.1.典型的清洗工艺分为：水清洗、半水清洗和溶剂清洗三种方式。6.3.1.2.根据PCBA的特性及工艺要求来决定采用何种清洗方式。6.3.1.3.本文件规定了在自动清洗时采用水清洗方式，在手工清洗时采用溶剂清洗方式。6.4.设备、工具及耗材表6-1清洗方式与工具耗材清洗方式工具及耗材自动水清洗机、去离子水系统、电导率测试仪、烧杯、去离子水手工清洗容器、防静电清洗毛刷、防静电手套、ALPHASC－10清洗剂CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第3页6.5.自动清洗6.5.1.工艺流程制取去离子水电导率测试水质检测引入水清洗机设定参数清洗转下道工序洁净度测试NYYN图6-1自动清洗工艺流程图6.5.2.工艺要求6.5.2.1.如工艺文件无特殊要求，PCBA双面均要求清洗。6.5.2.2.应当在锡焊完成后尽快清洗；间隔时间应当严格受控，不能超过1小时。6.5.2.3.清洗剂和清洗程序必须和前道工序所用的焊膏、助焊剂相兼容。6.5.2.4.清洗后的PCBA要求测试离子残留物含量；残留物含量应当小于1.56µg/cm2氯化钠（NaCl）当量的离子或可电离的助焊剂残留物。6.5.2.5.清洗后的PCBA应当无污染、纤维丝、焊料飞溅物、锡网、焊渣、线头。6.5.2.6.清洗后的PCBA必须远离有可能对涂覆造成影响的非离子污染物（如油脂等）。6.5.2.7.水清洗必须采用去离子水，水经过电渗析后，其电导率必须小于0.7×102µs/cm。6.5.2.8.水经过离子交换树脂罐后，其电导率必须小于0.2×102µs/cm才可以用于水清洗。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第4页6.5.2.9.用于清洗的去离子水源必须保持新鲜，不得超过72小时。6.5.3.操作步骤6.5.3.1.制取去离子水：利用电渗析装置和离子交换树脂罐制取去离子水。6.5.3.2.电导率测试：使用电导率测试仪分别测试水经过电渗析与离子交换树脂罐之后的电导率，若均符合指标要求，则可以用于水清洗。6.5.3.3.引入水清洗机：将储水罐中的去离子水引入至水清洗机。6.5.3.4.设定清洗机参数：冲洗室与漂洗室设定为60±10℃；干燥室设定为60℃～90℃。6.5.3.5.设定链速：一般控制链速在50～150cm/min。6.5.3.6.PCBA清洗完成后从清洗机取出并存放至防静电周转容器中，要求防静电周转容器清洁无尘以避免清洗后的PCBA二次污染。6.6.手工清洗如采用手工清洗方式，则要保证采取下列措施；6.6.1.1.采取严格的防静电措施；6.6.1.2.必须佩戴清洁手套；6.6.1.3.使用ALPHASC-10清洗剂进行清洗；6.6.1.4.使用防静电毛刷刷洗PCBA，清洗后的PCBA无明显污染物；6.6.1.5.清洗后的PCBA存放至清洁的防静电周转容器中；6.7.质量控制6.7.1.控制点设立清洗区域标识，分为待清洗区域和清洗完成区域，并粘贴醒目标识；见图6.2所示，所有PCBA必须严格按照状态放置在相应区域内。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第5页待清洗区域完成清洗区域图6-2清洗状态标识6.7.2.质量标准表6-1清洗质量目标∕可接受不可接受清洁，无可见残留物有明显的助焊剂残留物洁净、无颗粒物有灰尘和颗粒物无明显可见残留物PCBA表面有白色残留物焊端及周围有白色残留物金属表面有白色结晶物CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第6页7.洁净度测试7.1.测试流程开机循环加热再循环加热测试温度/密度开始测试打印结果工艺流程工艺说明注意事项循环搅拌3个周期；加热混合溶液；时间90分钟～120分钟；二次循环并加热混合溶液；时间30分钟～60分钟；测试之前必须先测量混合溶液温度和密度；使用75±2％异丙醇和去离子水的混合液；必须使测试溶液完全符合75±2％异丙醇和去离子水的混合比例要求；将PCBA竖直放入测试容器中；禁止使用裸手触PCBA或夹具；记录测试溶液体积；输入PCBA面积；开始测试，平衡4分钟；记录打印结果，并绘制统计分析图；校准使用测试仪测试前应对其进行校准；根据设备供应商的说明书进行校准；由经过培训的持证人员进行操作；如结果不符合要求，则整个批次重新评估；图7-1洁净度测试流程图7.2.工艺要求7.2.1.1.PCB表面积：S1=长×宽×2；PCBA表面积：S2=长×宽×2＋50％S1。7.2.1.2.测试溶液：75±2％异丙醇＋25％去离子水。7.2.1.3.禁止裸手触摸PCBA或将夹具随PCBA浸入测试溶液。7.3.测试设备/工具洁净度测试仪、温度计、密度计、防静电手套、夹子。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第7页7.4.测试步骤7.4.1.1.开启洁净度测试仪。7.4.1.2.校准洁净度测试仪：保证其电计量和化学计量的精度；校准方法见设备供应商的参考说明书。7.4.1.3.配比测试溶液：75±2％异丙醇和25％去离子水的混合溶液7.4.1.4.搅拌：将混合溶液加入洁净度测试仪，循环搅拌三个周期，使其充分混合溶解。7.4.1.5.加热：使混合溶液充分溶解，时间持续90～120分钟。7.4.1.6.再加热：循环加热30～60分钟。7.4.1.7.浓度测定：使用温度计测量溶液温度，使用密度计测量溶液密度；将二者数值输入至测试软件中，从而获得溶液浓度；若浓度符合要求则可以开始测试。7.4.1.8.放置：测试前记录测试溶液的体积，然后将PCBA竖直放入测试溶液中（要求最长端竖直放入），保证液面高度能够覆盖PCBA4cm为宜。7.4.1.9.自动测试：输入PCBA表面积，待平衡完成后显示结果；7.4.1.10.打印：打印并记录结果至《洁净度测试报告记录》上，格式见附录一。7.4.1.11.统计：保存打印结果，并绘制《洁净度统计分析图例》，见附录二。7.5.质量控制7.5.1.质量要求7.5.1.1.PCBA清洗应当保证每个批次中都进行洁净度测试。7.5.1.2.以20块PCBA为一个批次，从中抽样取出一块PCBA进行洁净度测试。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第8页7.5.1.3.如果测试结果显示离子污染物小于1.56µg/cm2氯化钠（NaCl）当量的离子或可电离的助焊剂残留物，则该批次合格。7.5.1.4.如果测试结果不符合要求则该批次需要由工艺人员重新评估，如有必要则重新清洗，并再次进行洁净度测试。7.5.1.5.PCBA的清洗频次不能超过3次。7.5.2.控制方法7.5.2.1.如果连续5批符合洁净度要求，则批次放宽至每50块PCBA进行一次测试；7.5.2.2.如果连续5批（50块/批）均符合洁净度要求，则批次放宽至每100块（最高限）PCBA进行一次洁净度测试；7.5.2.3.如果出现洁净度测试不合格，则从下批次起重新执行每20块PCBA进行一次洁净度测试的抽样方法。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第9页附录一洁净度测试报告记录序号测试日期样品工单号样品名称样品编号样品批次数测试溶液比例(异丙醇）测试溶液体积（m/s）样品表面积(cm2)NaCl等量（µg/cm2）测试结果测试人员12345678910…N注：1）每批次PCBA的洁净度测试结果均要详细记录于本表中；2）本记录由测试部门保存三年。CTCS-3级列控系统制造工艺标准V1.0PCBA清洗和洁净度测试规范第10页附录二编号：洁净度统计分析图例1.56µg/cm2频次频次测试日期样品工单号样品批次数样品编号分析结果分析人员12345…N注：本图表由测试人员绘制并保存三年。