在SMT貼片加工中，PCBA 板的清洗是確保產品可靠性和長期穩定性的關鍵環節。清洗不當可能導致助焊劑殘留、離子污染、短路風險或外觀不良等問題。以下是清洗過程中需注意的核心事項：

一、清洗前的準備與評估

1. 明確污染物類型

   • 確定焊接殘留（如焊膏、助焊劑、錫珠）、手汗、油污、灰塵等污染物種類，選擇針對性的清洗方法（如水基清洗、溶劑清洗、半水基清洗或免清洗工藝）。
   • 免清洗工藝并非完全無需清洗，需評估殘留是否符合產品可靠性要求（如高濕度、高電壓環境可能仍需清洗）。

2. 元件兼容性檢查

   • 確認元件耐清洗性：避免清洗液對敏感元件（如連接器、開關、傳感器、貼紙標簽）造成腐蝕、溶解或接觸不良（如電解電容引腳易被水基清洗劑腐蝕）。
   • 檢查 PCB 表面處理工藝：ENIG（沉金）、OSP（防氧化）等表面處理對清洗劑的化學耐受性不同，需避免鍍層被侵蝕。

3. 制定清洗工藝參數

   • 根據設備類型（超聲波清洗機、噴淋清洗機、手工擦拭）設定清洗時間、溫度、壓力等參數，避免過度清洗導致 PCB 基板或焊點受損（如高溫可能使阻焊層變色）。

二、清洗過程中的關鍵注意事項

1. 清洗劑的選擇與使用

   • 水基清洗劑：需控制電導率（避免離子殘留），添加緩蝕劑保護金屬表面，清洗后需徹底干燥（通常配合熱風烘干），防止水痕或電化學腐蝕。
   • 溶劑清洗劑：常用 IPA（異丙醇）、D - 檸檬烯等，需注意溶劑揮發性、閃點（避免易燃易爆風險），且部分溶劑可能溶解 PCB 表面標識或元件封裝材料。
   • 半水基清洗劑：結合水基與溶劑特性，需關注乳化效果，避免殘留分層。

2. 清洗設備操作規范

   • 超聲波清洗：控制功率和時間，防止高頻振動導致微小元件（如 0201 封裝、細間距 IC）脫落或焊盤損傷。
   • 噴淋清洗：調整噴嘴角度和壓力，確保死角（如 BGA、QFP 底部）的殘留被沖洗，避免高壓水流沖掉小元件。
   • 手工清洗：使用防靜電毛刷或棉簽，避免金屬工具劃傷 PCB，針對密集區域（如多引腳 IC 周圍）重點擦拭。

3. 特殊區域的處理

   • BGA/CSP 等底部焊點：需通過噴霧或浸泡方式確保助焊劑殘留被清除，避免殘留導致焊點開裂或腐蝕。
   • 通孔元件底部：THT 元件焊接后的通孔內部可能藏污，需通過超聲波或高壓噴淋穿透清洗。
   • 金手指 / 連接器接觸點：避免清洗劑殘留導致接觸電阻增大，可局部保護或清洗后單獨擦拭。

三、清洗后的處理與檢測

1. 徹底干燥

   • 水基清洗后必須完全干燥（建議溫度 50-80℃，時間 10-30 分鐘），防止殘留水分與金屬離子形成電解液，導致長期可靠性問題（如電化學遷移）。
   • 溶劑清洗后需檢查是否有溶劑揮發不完全，避免殘留溶劑腐蝕元件或影響后續工藝（如灌封、涂覆）。

2. 清潔度檢測

   • 目視檢查：觀察 PCB 表面是否有白色殘留物、水痕、元件變色等異常。
   • 離子污染測試：使用離子污染測試儀（如 ROSE 測試），檢測表面離子殘留量（標準通常≤1.5μg NaCl/cm²）。
   • 功能性測試：清洗后進行 ICT、FCT 測試，確認電路導通性不受清洗影響。

3. 防止二次污染

   • 清洗后的 PCBA 需放置在潔凈環境中（如 ESD 防靜電周轉箱），避免接觸手指油污、灰塵或腐蝕性氣體。
   • 操作人員需佩戴防靜電手套和指套，避免直接接觸焊盤或元件表面。

四、環保與安全要求

1. 合規性

   • 清洗劑需符合 RoHS、REACH 等環保標準，避免使用含 ODS（臭氧層破壞物質）的溶劑（如 CFC-113 已被禁用）。
   • 廢水 / 廢溶劑需分類處理，交由專業機構回收，避免直接排放。

2. 操作人員防護

   • 接觸溶劑時佩戴防化手套、護目鏡，在通風良好環境下作業，防止吸入揮發性氣體或皮膚接觸過敏。
   • 水基清洗設備需注意漏電保護，避免操作人員觸電風險。

五、工藝優化與持續改進

• 定期驗證清洗效果：通過切片分析、可靠性測試（如高溫高濕老化）評估清洗對焊點壽命的影響。
• 優化焊接工藝：減少助焊劑用量、選擇低殘留焊膏，從源頭降低清洗難度（如免清洗焊膏的殘留控制）。
• 記錄與追溯：保存清洗工藝參數、清洗劑批次、檢測數據，便于質量問題追溯和工藝調整。

總結

PCBA 清洗的核心是在 “清潔度” 與 “可靠性” 之間找到平衡，需結合產品應用場景（如汽車電子、工業控制、醫療設備）制定差異化的清洗方案。通過規范工藝、嚴格檢測和持續優化，可有效避免清洗不當導致的短路、腐蝕、接觸不良等問題，提升 PCBA 的長期穩定性。