PCB板为什么要进行清洗

PCB板为什么要进行清洗？

2015-12-06畅学电子

在为非功能性或不良性能电路排除故障时，工程师通常可运行仿真或其它分析工具从原理图层面考量电路。如果这些方法不能解决问题，就算是最优秀的工程师可能也会被难住，感到挫败或困惑。我也曾经经历过这种痛苦。为避免钻进类似的死胡同，我向大家介绍一个简单而又非常重要的小技巧：为其保持清洁！

我这么说是什么意思呢？就是说如果PCB 没有保持适当的清洁，在PCB 装配或修改过程中使用的某些材料可导致严重的电路功能性问题。此类现象中最为常见的问题之一就是焊剂。

图1 即为残留过多数量焊剂的PCB。

图1

焊剂是一种化学制剂，用于协助将组件焊接至PCB。但令人遗憾的是如果在焊接后不加以清除，焊剂会劣化PCB 的表面绝缘电阻，在该过程中会给电路性能造成严重退化！

图2

图2 是我用来展示焊剂污染所造成结果的测试电路。由2.5V 参考电压激活的平衡惠斯顿接桥网络可仿真高阻抗桥接传感器。差分桥接传感器输出

VIN+- VIN-可连接至增益为101V/V 的INA333。在理想状态下，由于桥接处于平衡状态，因而VIN+- VIN-= 0V。但焊剂污染会造成实际桥接传感器电压随时间慢慢漂移。

在本次测试中，装配后我同时记录了不同程度清洁之后VIN-和VOUT一小时的变动情况：

未清洁；手工清洗，风干；超声波清洗，风干，烘烤。

图3

从图3 中可以看出，焊剂污染对桥接传感器输出性能有严重的影响。在未清洁或手工清洗的情况下，桥接传感器电压从未达到约VREF/2 的预期电压，即便在一小时趋稳时间之后。此外，未清洁电路板还表现出大量外部噪声收集。在使用超声波浴清洗并完全干燥后，桥接传感器电压稳如磐石。

图4

观察INA333的输出电压，我们会连续看到不当清洁造成的性能退化。

未清洁的电路板出现了DC 错误、超长趋稳时间以及严重的外部噪声收集；手工清洁的电路板出现了奇怪的极低频率噪声。我最终找到了根源—是因为测试设施内部的空调循环！和预想的一样，正确清洁并烘干的电路板表现优异，测试中的任何点都没有发生漂移。

总之，焊剂清洁不当会造成严重的性能降低，特别是在高精度DC 电路中。对所有手工装配或修改过的PCB，请务必使用超声波浴（或类似方式）完成最终清洁。在使用空气压缩机风干后，采用稍高温度烘烤装配并清洗后的PCB，可清除任何残留湿气。我们一般在70°C 下烘烤10 分钟。

这个简单的“保持清洁”技巧应该能够帮助您大幅减少花在排除故障上的时间，帮助您将更多时间用于设计出色的高精度电路！