水基清洗剂在摄像头模组清洗中的应用

相应清洗工艺需求
在清洗剂方面的需求
选择与使用焊剂匹配的清洗剂 清洗剂能适应不同情况，不会因生产工艺微小的改变而无法适应 要求清洗剂粘度低，流动性好，以适应微细间隙部分的清洗 清洗剂提供商有足够的技术储备，能提供强大的技术支持 低成本
在工艺和设备上的需求
胜任高精、高密、组装有microBGAs、Flip-Chips等高新元器件的高洁净清洗 无毒、低毒、防火、防爆 溶剂内循环，低排污 参数自控，特别是洁净度自控
水溶性锡膏 使用工艺缺陷：
相对腐蚀性更大； 生产厂家少，选择性小； 价格贵，成本高。
图1 清洗前氧化层氧化层
图2 清洗后
环保型清洗工艺
低成本 高效能
水基清洗工艺
环保
APL总安 全 部
高效、高规格、环保安全的水基清洗工艺是最理想的 选择，也是未来清洗业的发展方向和必经之路。
水基清洗工艺简介
PCBA清洗工艺
最终冲洗
#1干燥段
#2红外线干燥段
在线PCBA清洗过程的典型阶段
批量清洗工艺
超声波清洗工艺流程
上料
清洗槽 清洗剂清洗 （一次或多次）
漂洗槽 去离子水漂洗 （一次或多次）
干燥槽 风切或热风
超声波清洗工艺特点
一个或多个腔体内完成水基清洗、水基漂洗、烘干 全部工序；
可用于清洗托高高度低，底部间隙狭小的组装结构; 清洗在超声波的有效性最佳温度附近效果最佳化。
案例3：焊点间出现发白
问题反馈：PCB过SMT，经过水基清洗工艺，免洗锡膏残留可完全去除，但焊点之间会出现发白，且清 洗时间越长，发白现象越严重。（发白现象如图）
白斑
原因分析：焊盘周围的阻焊膜与所选清 洗液出现不兼容，调整清洗液后采用相 同的清洗工艺，可达到理想的清洗效果， 如图4 。
图1：清洗前
相应清洗工艺需求
溶剂型清洗剂 水洗锡膏
相对于传统溶剂型清洗剂，水基清洗优势体现在以下几个方面：
使用安全，无闪点； 无毒，对人体危害小； 清洗寿命长，相对成本低； 能彻底有效去除各种残留物，满足高精、高密、高洁净清洗要求；
残留物如：免洗锡膏残留、助焊剂残留、极性污染物、非极性污染物、离子污染物、灰尘、 手印、油污，以及溶剂型清洗剂无法去除的金属氧化层（见图1）。
感知与处理的信号更加微弱与灵敏。这就要求更小的背景“噪声”，更为洁净的PCB； 工作频率更高，带宽更宽。也就要求电路环境的更高的一致性，更少的引起干扰的异物； 更轻、更小的元件，如0201以至更小的chip元件的引入<.li> 更高的组装密度，如元件间距小于0.2mm; 结构不同、焊点清洗部位隐蔽的新型器件如：microBGAs、Flip-Chips等的引入 更高的耐（电）压趋势 更恶劣的工作环境的适应性等等
锡珠
白斑
图1 PCBA清洗前
图2 PCBA清洗后
图3 出现白斑区域
案例2：漏电与白斑
金属迁移
Cu
C Ni O
Br Au
原因分析：导线之间的金属迁移是导致失效品微漏电的主要原因。当PCB板在阻焊膜印制前的处理 工序中由于清洗不净而造成局部区域处理液残留时，会造成该处基材与阻焊膜之间结合不良而生成 板面外观上的白斑。产品组装并使用时，相邻导线在偏压影响下，白斑区域的板面上会逐渐发生金 属离子性物质的迁移，并在板面上出现树枝状盐类沉积物并不断蔓延伸展，导致相邻导线之间的绝 缘电阻值降低甚至短路。
案例1：镀金焊盘出现白斑、白点
原因分析：经检测发白的焊盘上主要成分为锡。且出现白色不良 现象的点存在规律性，基本为与电容元器件相连的三点或其中， 详见右图。
在清洗过程中，同时具备原电池和电解池发生的条件。PCBA 中焊接的元器件刚好为电容。原电池产生的低电压为电容的放电 形成条件。电容放电，为电解池的发生提供了外加电源。这也解 释了发白现象只出现在电容连接的几个镀金焊盘的原因。
白斑
图3：清洗40min后
图2：清洗20min后 图4：调整清洗液清洗15min后
案例4：电迁移
枝晶产生的前提是金属发生了腐蚀，并存在电场的影响。而Ag、Pb、Zn等金属易于腐蚀，且在空气
在溶液中，Sn2+定向移动到镀金端，发生还原反应，二价 锡还原成金属锡从而覆盖在镀金表面。同时，电容放电也是短暂 的。因此清洗时间短可以减少此现象发生。
负
e-
极
锡
Sn2+
正 极
镀金
Biblioteka Baidu电解质
案例2：漏电与白斑
在体式显微镜下对样品失效位置进行外观检查及电测发现：客户反馈的失效点（A，B）之 间的绝缘电阻值在45K Ω左右，失效区域的相邻导线之间的板面上存在多处明显白斑；而良品相 同点之间的绝缘电阻值大于1010 Ω，板面未发现存在明显的白斑异常现象。经过正常清洗之后， PCBA板面焊盘周围无可见Flux残留物，白斑区域是在产品组装并使用一段时间之后才逐渐显 现，用溶剂清洗不掉。
PCBA生产制造用到的清洗工艺中，对于不同级别要求的产品，采用的助焊剂以及经过 的工序的差别，需采用的清洗工艺和设备也有所不同。
目前水基清洗剂应用在PCBA清洗工艺中，比较常见的清洗工艺有以下几种：
在线式清洗工艺 批量清洗工艺
在线清洗工艺
PCBA在线清洗工艺剖面图
预洗涤
循环洗涤
化学隔离
循环冲洗
超声波清洗机
下料
PCBA放入清洗篮
案例分享
案例1：镀金焊盘出现白斑、白点 案例2：漏电与白斑 案例3：焊点间出现发白 案例4：电迁移 案例5：焊点腐蚀 案例6：油点现象 案例7：碳膜和油墨起泡、脱落 案例8：镀金焊盘变色 案例9：Partical清洗
案例1：镀金焊盘出现白斑、白点
清洗某款PCBA回流焊后的免洗锡膏 残留，清洗工艺为：
超声波清洗50℃/10min（2槽） 超声波漂洗50℃/10min（2槽） 110 ℃下烘20min。
清洗后，免洗锡膏残留物已完全清 洗干净（见图1、图2），但镀金焊 盘出现发白现象（见图3、图4）。
图1 PCBA清洗前
图3 洗后金手指发白
图2 锡膏残留完全去除 图4 洗后金手指发白
水基清洗剂在摄像头模组清洗中的应用 工艺制程及案例分析
摄像头模组的应用领域
摄像头模组的构造
摄像头模组主要由镜头、传感器Sensor、后端图像处理芯片、软板四个部 分组成。模组是影像捕捉至关重要的电子器件，器件的洁净决定了模组使用的效 果。在生产装置过程中对元件清洁方面的要求很高。
摄像头模组发展的结构特点