一、PCBA的污染

污染物的定義為任何使PCBA的化學、物理或電氣性能降低到不合格水平的表面沉積物、雜質、夾渣以及被吸附物。主要有以下幾個方面：

1、構成PCBA的元器件、PCB的本身污染或氧化等都會帶來PCBA板面污染；

2、生產(chǎn)制造過程中助焊劑產(chǎn)生的殘留物，也是主要污染物；

3、焊接過程中產(chǎn)生的手印記、鏈爪和治具印記，及其他類型的污染物，如堵孔膠，高溫膠帶，手跡和飛塵等；

4、工作場所的塵埃、水及溶劑蒸氣、煙霧、微小顆粒有機物，以及靜電引起的帶電粒子附著于PCBA的污染。

二、污染的危害

污染可能直接或間接引起PCBA潛在的風險，諸如：

1、殘留物中的有機酸可能對PCBA造成腐蝕；

2、殘留物中的電離子在通電過程中，因焊點之間的電位差造成電遷移，使產(chǎn)品短路失效；

3、殘留物影響涂覆效果；

4、經(jīng)過時間和環(huán)境溫度的變化，出現(xiàn)涂層龜裂、翹皮，從而引起可靠性問題。

三、污染造成PCBA失效的典型問題

1、腐蝕 

PCBA組裝是使用了鐵底材底引線腳底元器件，鐵底材由于缺乏焊料底覆蓋，在鹵素離子以及水分的腐蝕下很快產(chǎn)生Fe3+使板面發(fā)紅。另外，在潮濕環(huán)境下，具有酸性的離子污染物還可以直接腐蝕銅引線、焊點及元器件，導致電路失效。

2、電遷移

如果在PCBA表面有離子污染存在，極易發(fā)生電遷移現(xiàn)象，出現(xiàn)離子化金屬向相反電極間移動，并在反向端還原成原來的金屬而出現(xiàn)樹枝狀現(xiàn)象稱為樹枝狀分布,（樹突、枝晶、錫須），枝晶的生長有可能造成電路局部短路。

3、電接觸不良

在PCBA的組裝工藝中，一些樹脂比如松香類殘留物常常會污染金手指或其他接插件，在PCBA工作發(fā)熱時或炎熱氣候下，殘留物會產(chǎn)生粘性，易于吸附灰塵或雜質，引起接觸電阻增大甚至開路失效。BGA焊點中PCB面焊盤鎳層存在腐蝕以及鎳層表面富磷層的存在降低了焊點與焊盤的機械結合強度，當受到正常應力作用時發(fā)生開裂，造成點接觸失效。

四、清洗的必要性

1、外觀和電性能要求

PCBA的污染物最直觀的影響是PCBA的外觀，如果在高溫高濕的環(huán)境中放置或使用，可能出現(xiàn)殘留物吸潮發(fā)白現(xiàn)象。由于組件中大量使用無引線芯片、微型BGA、芯片級封裝（CSP）和01005等，元件和電路板之間的距離縮小，尺寸微型化，組裝密度也越來越大。如果鹵化物藏在元件下面清洗不到的地方，局部清洗可能造成因鹵化物釋放而帶來災難性的后果。

2、三防漆涂覆需要

在進行表面涂覆之前，沒有清洗掉的樹脂殘留物會導致保護層分層或出現(xiàn)裂紋；活性劑殘留物可能引起涂層下面出現(xiàn)電化學遷移，導致涂層破裂保護失效。研究表明，通過清洗可以增加50%涂覆粘結率。

3、免清洗也需要清洗

按照現(xiàn)行標準，免清洗一詞的意思是說電路板的殘留物從化學的角度看是安全的，    不會對電路板產(chǎn)線任何影響，可以留在電路板上。檢測腐蝕、SIR、電遷移還有其他專門的檢測手段主要是用來確定鹵素鹵化物含量，進而確定免清洗的組裝件在完成組裝后的安全性。

不過，即使使用固含量低的免清洗助焊劑，仍會有或多或少的殘留物，對于可靠性要求高的產(chǎn)品來講，在電路板是不允許任何殘留物或者污染物。對軍事應用來講，即使是免洗電子組裝件都規(guī)定必須要清洗。

五、清潔程度要求

中國PCB廠家面臨著對生產(chǎn)可靠的硬件所需的清潔等級程度難以抉擇?！岸喔蓛舨潘阕銐蚋蓛簟边@個問題給越來越窄的導線和線路帶來更多的挑戰(zhàn)。在工業(yè)中某一領域可接受的潔凈度（如一個玩具進行了SMT加工后），對于另外的領域或許就是不可接受（例如倒裝芯片封裝）。

需要考慮的有如下幾方面的因素：

1、終端使用環(huán)境（航天、醫(yī)療、軍事、汽車、信息科技等）

2、產(chǎn)品的設計服役周期（90天、3年、20年、50年、保質期+1天）

3、涉及的技術（高頻、高阻抗、電源）

4、失效現(xiàn)象與標準所定義的終端產(chǎn)品1、2、3級相對應的產(chǎn)品（例如：   移動電話、心率調整器）。

六、PCBA清洗效果的定性和量化檢驗，通過潔凈度指標來評估。

1、潔凈度等級標準

按中華人民共和國電子行業(yè)軍用標準SJ20896-2003有關規(guī)定，根據(jù)電子產(chǎn)品可靠性及工作性能要求，將電子產(chǎn)品潔凈度分為三個等級，如表所列。

在實際工作中，根除污染實際上幾乎是不可能的，一個折中的辦法就是確定電路板上的污染可以和不可以接受的程度。按照IPC-J-STD-001標準助焊劑殘留三級標準規(guī)定＜40ugcm2，離子污染物含量三級標準規(guī)定≤1.5（Nacl) ugcm2，萃取電阻率＞2×106Ω .cm

請注意，隨著PCBA的微型化，幾乎可以肯定這個含量太高了。現(xiàn)在常用的離子污染物要求大約≤0.2（Nacl) ugcm2。

2、PCBA潔凈度的檢測方法

目測法：利用放大鏡或光學顯微鏡對PCBA進行觀察，通過觀察有無焊劑固體殘留物、錫渣錫珠、不固定的金屬顆粒及其他污染物，來評定清洗質量。IPC-A-610《電子組件的可接收性》中提供了通用的組裝后的檢測指南。

IPC-A-610中列出的目檢標準從1×（裸眼）到10×當作一種判定方法，

注1：目視檢查可能要求使用放大裝置，例如出現(xiàn)細間距器件或者高密度組件時，需要放大以檢查污染物是否影響產(chǎn)品外形、裝配或者功能。 

注2：如果使用放大裝置，放大倍數(shù)不可超過4× 。

溶劑萃取液測試法：溶劑萃取液測試法有稱離子污染物的含量平均測試，測試一般都是采用IPC方法（IPC-TM-610.2.3.25），它是將清洗后的PCBA，浸入離子度污染測定儀的測試溶液中，將離子殘留物溶于溶劑中，小心收集溶劑，測定它的電阻率。

表面絕緣電阻測試法（SIR）：這種測試方法是測量PCBA上導體之間表面絕緣電阻，表面絕緣電阻的測量能指出由于污染在各種溫度、濕度、電壓和時間條件下的漏電情況。其優(yōu)點是直接測量和定量測量。一般SIR測量條件是在環(huán)境溫度85℃、濕度85%RH和100V測量偏壓下，試驗170小時。

離子污染物當量測試法（動態(tài)法）：參照SJ20869-2003中第6.3的規(guī)定。

焊劑殘留量的檢測：參照SJ20869-2003中第6.4的規(guī)定。