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不同清洗製程對轉換器的影響

焊接是電子產品製造的重要步驟,焊接後總是會殘留助焊劑或其他汙染物。助焊劑為了抗氧化通常含有「酸」及「鹽」這類化學藥劑,如果殘留過多在電路板表面,會與空氣中的濕氣及污染物質混合,對電路板的銅面造成腐蝕現象,此可能會造成微導通現象,而導致漏電電流增加,或是增加待機電流而耗電。本文將討論含有轉換器模組的電路板經過不同清潔過程後的影響。

 

1. 電路板清洗製程種類

1.1 溶劑清洗

使用有機溶劑對污垢進行溶解,因環保問題目前已淘汰含有氟氯碳化物的溶劑,例如CFC-13、TCA等。不需經過乾燥製程、不可燃、可透過蒸餾重複使用減少廢液等優點。有低表面張力的特性,可滲透到任何細小縫隙中,達到更好的清潔效果。目前使用HCFC、HFC等氟系溶劑但也因環保問題逐步淘汰,逐漸換成碳氫溶劑FRB等系列。

 

​1.2 水基清洗

  • 水基清洗過程

水基清洗以水為清洗介質,為提高清洗效率會在水中加入少量的介面活性劑、助洗劑、緩蝕劑等化學藥劑。

  • 半水基清洗過程

水的比例僅佔清洗劑的5~20%,兩種製程皆會經過清洗、漂洗、乾燥等三個步驟。它對水溶性污垢有很好的溶解作用,因為加了介面活性劑,降低水的表面張力,讓溶劑能夠更的清潔含有大量表面黏著零件的電路板。半水基清洗要的清潔方式類似洗碗機,也可選擇噴淋式、超音等清洗方式。

 

1.3 免清洗製程

免清洗工藝則是選擇低殘留的助焊劑和錫膏,並確保電路板上的殘留物不會影響可靠度,需要採用全自動化的生產,避免手汗、指紋等接觸汙染。免清洗工藝要求焊接原料的品質和成分,免洗助焊劑為低固態含量,焊接過後沒辦法在電路板形成絕緣保護層,故不能含有鹵素、松香等成分。優點為不用再另購清洗設備,也能減少廢水和廢氣的排放,能夠大大減少支出,但只限於對使用環境要求不嚴苛的產品。要使用在環境惡劣的產品還是建議經過清洗。

 

2. 清洗製程對轉換器的影響

清洗過程與使用溶劑,已經和過去所使用的大大不同,主要原因為電子元件的小型化,越來越高零件密度的電路板,以及無鉛銲錫漸漸成主流,此這些原因改變了助焊劑成分。

對電子產品的可靠性要求提高,尤其醫療、鐵道產品。挑選清潔劑的要點,除了選對能配合助焊劑成分溶劑外,溶劑表面張力也是重點。表面張力越低,越能深入縫隙,帶走汙染物。

然而,溶劑滲透力變強,容易滲透到封裝類型元器件的縫隙當中,因此不建議將轉換器也一併經過清洗製程,可能導致清洗液進入內部,並在乾燥時汽化膨脹,進而損壞封裝,雖然減少了助焊劑殘留引起的微導通現象,卻增加電源模組的失效風險。

 

3. 結論

因電子元件的小型化,新型清潔溶劑要求低表面張力,以增加溶劑滲透到表面黏著元件縫隙當中的能力。但也因為如此,轉換器封裝接縫處有可能殘留清洗液,產生損壞的風險。

 

 

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