干冰清洗对于去除PCBA上的多种污染物,包括某些顽固的助焊剂残留,表现出色且具有独特优势,但其有效性取决于污染物类型、配方和工艺参数的优化。
PCBA上的污染物主要包括:
离子型残留:如活化剂、松香、有机酸等助焊剂成分。这些残留物若清除不净,在通电和潮湿环境下会引起电化学迁移,导致短路、漏电甚至电路失效。
非离子型残留:如聚合松香、树脂、油污、灰尘等。它们虽不直接导电,但会妨碍测试探针的接触、影响散热、导致敷形涂覆层附着力下降。
干冰清洗对此类污染物的去除机理尤为特殊。对于松香基助焊剂残留,其通常在室温下较硬且有一定粘性。干冰颗粒的热震效应使其急剧收缩、脆化,动能冲击使其碎裂。随后干冰升华的膨胀力将碎片从焊盘、引脚和基板表面彻底剥离。对于水溶性助焊剂残留,其通常更易溶解,但干冰清洗的干燥特性避免了水洗带来的烘干和潜在腐蚀风险。
然而,对于某些经过多次高温回流或长期老化而彻底碳化、交联的极端顽固残留,干冰清洗可能面临挑战。此时,可能需要调整工艺参数,如提高空气压力、减小干冰颗粒尺寸、优化喷射角度和距离,或甚至在极少数情况下辅以微量的环保溶剂进行预软化。但绝大多数情况下,经过参数优化的干冰清洗流程足以应对生产线上的助焊剂清洗需求。
最重要的是,它是一种物理清洗,不会引入新的化学物质,避免了溶剂清洗可能导致的“污染物覆盖层”下的潜在失效风险,确保了PCBA的长期可靠性。