首页 > 技术资料 > 从清洁不彻底到元件损伤-PCB清洁的常见问题与解决方案

从清洁不彻底到元件损伤-PCB清洁的常见问题与解决方案

  • 2025-09-16 09:30:00
  • 浏览量:52

在 PCB 清洁过程中,即使按流程操作,也可能遇到各类问题 —— 比如清洁后仍有残留、PCB 表面出现腐蚀、元件脱落等。这些问题不仅影响清洁效果,还可能导致 PCB 报废,增加成本。今天,我们针对 PCB 清洁的四大常见问题,分析背后的原因,给出具体的排查步骤和解决方案,同时分享预防技巧,帮助你避开清洁 “坑点”。

QQ20250915-090440.png


第一个常见问题:“清洁不彻底,残留超标”。表现为清洁后 PCB 表面仍有可见污渍(如助焊剂白斑、油污痕迹),或离子污染测试显示残留量超过安全阈值(>1.5μg/in²)。这是最普遍的清洁问题,主要原因有三类:

一是 “清洁剂选型错误”。不同污染物需匹配不同清洁剂:比如焊膏残留需用含松香溶解成分的清洁剂,若误用普通水基清洁剂,无法溶解松香,自然清洁不彻底;再比如金属碎屑需用带有螯合剂的清洁剂(能吸附金属离子),若用溶剂清洁,只能去除有机残留,无法去除金属颗粒。

排查步骤:先通过显微镜观察残留形态 —— 白色絮状多为助焊剂残留,透明油状多为油污,金属光泽颗粒为金属碎屑;再根据形态更换对应清洁剂,比如助焊剂残留换 “松香专用水基清洁剂”,金属碎屑换 “螯合型水基清洁剂”。某 SMT 工厂曾用普通溶剂清洁焊膏残留,残留合格率仅 70%,更换松香专用清洁剂后,合格率提升至 99%。

二是 “清洁参数不当”。无论是水基清洁还是超声波清洁,参数设置错误都会导致清洁不彻底:比如水基清洁的温度过低(<40℃),清洁剂活性不足,无法有效溶解残留;超声波清洁的频率过高(>50kHz),冲击力不足,无法去除缝隙中的污染物。

解决方案:根据清洁剂类型调整参数 —— 水基清洁的温度参考清洁剂说明书(通常 40-60℃),时间 5-8 分钟;超声波清洁的频率根据污染物顽固程度调整,普通残留用 30-40kHz,顽固残留(如干涸的焊膏)用 20-30kHz。某维修店清洁陈年 PCB 的干涸焊膏时,用 40kHz 超声波清洁 3 分钟无效果,降至 25kHz 后,5 分钟就彻底去除残留。

三是 “漂洗不充分”。若使用水基或溶剂清洁,漂洗步骤未做好,清洁剂本身会成为 “新残留”:比如水基清洁后仅漂洗 1 次,清洁剂中的表面活性剂会附着在 PCB 表面,导致离子污染超标;溶剂清洁后未吹干,溶剂残留会吸附灰尘,形成 “二次污染”。

解决方法:水基清洁后需漂洗 2-3 次,每次 3 分钟,最后一次漂洗用纯去离子水(电阻率 > 18MΩ・cm);溶剂清洁后用热风(温度 50℃,风速 1.5m/s)吹干,时间不少于 5 分钟。某医疗 PCB 厂商曾因水基清洁后漂洗次数不足,导致清洁剂残留超标,增加漂洗次数至 3 次后,残留合格率达 100%。

预防技巧:建立 “清洁剂 - 污染物” 匹配表,明确不同残留对应的清洁剂;清洁前测试 1-2 块 PCB,确认参数合适后再批量操作;漂洗后用试纸(如离子污染测试纸)快速检测,合格后再进入干燥环节。



第二个常见问题:“PCB 表面腐蚀,焊盘变色”。表现为清洁后 PCB 的铜箔线路出现斑点、发黑,或焊盘呈现暗褐色(正常为银白色),严重时线路出现细小缺口。主要原因是 “清洁剂腐蚀” 或 “清洁后受潮氧化”。

一是 “清洁剂兼容性差”。部分清洁剂含强酸性或强碱性成分(如 pH 值 < 6 或 > 10),会腐蚀 PCB 的铜箔和焊盘:比如用酸性清洁剂清洁带有阻焊层的 PCB,会导致阻焊层边缘翘起,同时腐蚀暴露的铜箔;用含氯溶剂清洁 PCB,会与铜反应生成氯化铜(黑色粉末),导致线路失效。

排查步骤:先检测清洁剂的 pH 值(用 pH 试纸),若超出 6-9 范围,立即停止使用;再查看 PCB 元件 datasheet,确认清洁剂是否在 “兼容列表” 内(如多数 PCB 基材兼容异丙醇、弱碱性水基清洁剂)。解决方案:更换兼容清洁剂,比如腐蚀后可用 “弱碱性钝化剂”(pH 值 8-9)处理 PCB 表面,形成保护膜,防止进一步腐蚀。某 PCB 厂商误用酸性清洁剂后,500 块 PCB 出现焊盘腐蚀,用钝化剂处理后,80% 的 PCB 恢复使用。

二是 “清洁后干燥不及时”。PCB 清洁后若长时间(超过 30 分钟)暴露在空气中,尤其是高湿度环境(湿度 > 60%),铜箔会快速氧化,形成黑色的氧化铜。解决方案:清洁后立即进入干燥环节,热风干燥温度 60℃,时间 15 分钟,确保 PCB 含水量 < 0.1%;干燥后若不立即使用,需用防静电袋密封,并放入干燥剂(如硅胶)。某维修人员清洁 PCB 后未及时干燥,放置 1 小时后线路氧化,重新清洁并干燥后,线路恢复正常。

预防技巧:选择 pH 值 6-9 的中性清洁剂;清洁后 30 分钟内完成干燥;存储环境湿度控制在 40%-60%。



第三个常见问题:“元件脱落、损坏”。表现为清洁后 PCB 上的元件(如电容、电阻、芯片)松动或脱落,或元件性能异常(如电容容量下降、芯片无法启动)。主要原因是 “清洁方式不当” 或 “元件耐温 / 耐溶剂性差”。

一是 “超声波清洁参数过高”。超声波的冲击力过大(功率 > 100W/L)或时间过长(>10 分钟),会导致小型元件(如 0402 封装的电阻、电容)脱落,甚至 BGA 芯片的焊点出现裂纹。解决方案:降低超声波功率至 50-80W/L,缩短时间至 3-5 分钟;清洁前用耐高温胶带固定易脱落元件,清洁后立即检查元件焊接状态。某电子厂用 120W/L 的超声波清洁 PCB,导致 20% 的 0402 电阻脱落,调整功率至 70W/L 后,脱落率降至 0.5%。

二是 “溶剂损伤元件”。部分元件不耐溶剂:比如橡胶连接器会被异丙醇溶胀,纸质电容会吸收溶剂失效,MEMS 传感器会被等离子体的高能量烧毁。排查步骤:清洁前筛选不耐溶剂的元件(如查看元件外壳材质,橡胶、纸质材质需避免溶剂),将其拆除或用耐高温胶带覆盖;若无法拆除,选择更温和的清洁方式(如压缩空气吹扫)。某维修店用异丙醇清洁带有橡胶密封圈的 PCB,导致密封圈失效,更换密封圈后恢复正常。

预防技巧:清洁前列出 “禁清洁元件清单”,明确需拆除或保护的元件;超声波清洁前测试单个元件的耐受度(如用相同元件测试 3 分钟,观察是否损坏)。

第四个常见问题:“清洁后 PCB 绝缘性能下降”。表现为 PCB 的相邻线路之间出现导通(正常应绝缘),或表面电阻 < 10¹⁰Ω。主要原因是 “清洁剂残留导电” 或 “清洁后吸附灰尘”。

解决方案:若为清洁剂残留,增加漂洗次数,并用离子污染测试确认残留 <0.8μg/in²;若为吸附灰尘,清洁后在 PCB 表面涂覆 “绝缘保护剂”(如透明三防漆),形成保护膜,防止灰尘附着。某工业 PCB 清洁后绝缘性能下降,涂覆三防漆后,表面电阻恢复至 10¹²Ω 以上。



PCB 清洁的常见问题多源于 “选型错误”“参数不当” 或 “流程遗漏”。只要掌握排查步骤,针对性调整方案,并做好预防,就能有效避免这些问题,实现 “安全、彻底” 的清洁。