回流焊后电路板清洗的重要意义

一、回流焊后清洗的作用

在电路板的制造过程中，回流焊是一个关键步骤，而回流焊后对电路板进行清洗具有多方面重要的作用。

• 去除焊接残留物：回流焊过程中使用的焊材、助焊剂等会在焊接完成后留下残留物。例如，助焊剂一般包含溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊接后这些物质会形成热改性生成物，残留在电路板上。这些残留物中可能含有有机酸和离子等物质。有机酸具有腐蚀性，会损害电路板，而离子的存在可能引发电气问题，如造成短路。离子型污染物接触到环境中的湿气时，一旦通电就会发生电化学迁移，形成树枝状结构体，从而构成低电阻通路，破坏电路板功能。像在一些对可靠性要求极高的电路板，如航天、军事、医疗设备中的电路板，即使是微量的残留物也可能导致严重后果。

• 防止电气缺陷：残留物中的离子型物质可能会导致电迁移现象，使绝缘电阻下降。在通电情况下，这些离子会因为电势差而移动，有可能在电路板的焊盘之间形成导电通路，造成短路故障，影响电路板的正常电气连接和功能实现。并且由于现代电子产品中焊盘间距不断缩小，这种由于离子迁移导致短路的风险也相应增大。

• 消除腐蚀性物质：如前面提到的，助焊剂中的有机酸成分会对电路板产生腐蚀作用。电路板的基板、线路和各种电子元件长期接触这些腐蚀性物质会逐渐被侵蚀，时间一长会导致线路断裂、元件损坏，从而影响电路板的使用寿命和可靠性。

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• 提高外观清洁度：从产品的外观角度来看，残留有焊剂、焊膏等物质的电路板显得不整洁，可能不符合一些产品对外观质量的要求。特别是在一些消费电子类产品中，外观的整洁美观也是产品品质的一个方面体现。

• 保证电气测试准确性：当电路板进行电气性能测试时，如绝缘电阻测试、导通性测试等，如果表面存在残留物，会干扰测试结果，影响对电路板实际电气性能的准确判断。为确保测试数据真实反映电路板的状况，清洗是非常必要的。

• 体现环保与可持续性：在一些行业规范和环保要求下，电路板生产过程中需要减少污染物的排放。清洗有助于去除有害物质，使生产过程更加符合环保标准，有助于可持续发展。例如，采用环保型清洗剂进行清洗，可以减少对环境的负面影响。同时，清洗可以去除一些可能在电路板长期使用中释放有害物质的隐患。

二、回流焊后不清洗的影响

回流焊后若不对电路板进行清洗，可能带来多种严重的不良影响。

• 对电路板性能方面的影响

1. 腐蚀风险：助焊剂残留物中的有机酸成分，在电路板使用过程中，特别是处于潮湿、高温等特定环境下，会几乎不可避免地对电路板的基板、线路以及元器件引脚等部分造成腐蚀。以手机电路板为例，如果手机在潮湿的环境下长期使用，未被清洗掉的助焊剂残留物中的酸性物质会使线路慢慢被腐蚀，可能导致线路断裂，进而影响手机各功能模块之间的信号传输，使手机出现诸如通话中断、无法正常充电等故障。

2. 电性能损坏：残留物中的离子物质可能会造成电迁移现象，电迁移是在电场作用下，金属离子在绝缘介质中扩散迁移的一种现象。具体来说，当有电势差存在时，这些离子型残留会在电路板内部移动，可能降低绝缘电阻，从而引起漏电现象。还有可能会使一些本不应导通的电路部分形成微弱的导电通道，也就是常说的短路故障。例如在电脑主板这样复杂的电路板上，如果因电迁移引起短路，可能使CPU、内存等关键部件之间的通信出现故障，严重时甚至会直接损坏这些重要的硬件。

3. 接触不良：助焊剂或是焊膏残留以非导电性的固形物形式存在时，如果侵入到元件的接触部位，例如电子元件的引脚和插座之间、开关的触点等地方，就会占领原本能使元件与电路板良好接触的空间，从而引起接合不良。这种接触不良在电路运行中表现为信号传输不稳定或者是间歇性中断，就像音响电路板上如果存在这种接触不良，可能会导致声音出现断断续续的现象，极大降低产品的使用性能。

4. 影响涂覆效果：如果后续电路板需要做三防漆或者其他保护性涂覆，未清洗干净的助焊剂残留物会干扰涂覆材料和电路板表面的结合。在温度循环等环境变化条件下，由于残留物和涂覆材料之间的兼容性问题，可能促使涂覆膜产生开裂现象。实验表明，就对涂覆效果的影响而言，未清洗助焊剂残留物而直接涂覆后的产品可靠性，甚至还不如不进行涂覆的产品。

• 对生产效益方面的影响

1. 维修成本增加：由于未清洗带来的上述一系列电路性能问题，会导致产品在使用中出现故障的概率大大增加。一旦产品出现故障需要维修，不仅增加了维修的人力成本，还可能涉及零部件的更换成本。例如在工业控制电路板中，如果因为未清洗导致故障，维修过程可能需要专业的技术人员花费大量时间进行故障排查和修复，而且可能需要更换因为腐蚀等原因损坏的元件和线路。

2. 产品合格率降低：不清洗回流焊后的电路板，增加了电路板存在潜在电气缺陷的可能性。在电路板生产过程中的制程检验和成品检验中，更多的电路板可能因为电气性能不达标或者可靠性不足而被判定为不合格产品。这使得最终能够合格销售的产品数量减少，影响生产效益。

3. 企业声誉受损：产品因为未清洗带来的隐患而在市场上出现较高概率的故障反馈，用户对产品的满意度就会下降，进而影响企业的声誉和品牌形象。长期来看，不利于企业在市场竞争中立足，影响企业的市场份额和长期经济收益。

三、电路板清洗的必要性案例

以下是一些具体的案例体现了电路板清洗的必要性。

• 航天领域示例：航天设备中的电路板对于可靠性要求近乎绝对。电路板需要在太空环境中稳定运行多年，宇宙环境存在着高真空、温差极大、辐射强等极端条件。如果电路板回流焊后的残留物存在，在太空环境下，很可能因为那些微量的腐蚀作用引发电路故障。举个例子，一颗卫星的电路板负责各个功能子系统之间的通信和控制协调工作，如果因为残留的助焊剂腐蚀导致线路故障，通信链路中断，那么整颗卫星就可能失去对地球的信息传输，导致航天任务失败。所以航天领域的电路板在生产过程中对回流焊后的清洗要求极为严格，要确保没有任何残留物可能对电路板造成损害。

• 汽车电子示例：随着汽车的智能化程度不断提高，汽车电子系统承担的功能越来越多，如发动机控制、刹车系统控制、自动驾驶辅助等功能都依赖于电路板。汽车行驶的环境复杂多样，有高温的发动机舱环境，也有湿度较大的户外环境或者寒冷地区的低温环境。如果电路板上存在回流焊后的残留物，可能因腐蚀、漏电等问题导致电子系统出现故障。比如汽车的发动机控制电路板，如果在高温下助焊剂残留物引发线路短路，可能使发动机控制程序紊乱，导致发动机工作异常，甚至可能造成在行驶途中熄火等危险情况，威胁驾驶员和乘客的安全。而且在汽车电子生产的高新标准下，不管是在生产线上还是售后维修换件环节，也会要求电路板进行严格清洗以保证使用性能和可靠性。

• 医疗设备示例：医疗设备如心脏起搏器、高精度的各类监测仪器等，这些设备对于精度和可靠性有着极高的要求。其中的电路板一旦出现故障，可能直接危及患者的生命健康。在生产过程中，如果有道分流电流的电路部分因为残留物引发短路或者漏电，那么这款医疗设备所提供的监测和治疗数据准确性就难以保证，还可能对患者进行误治疗或者无法及时掌握患者真实病情。所以在医疗设备的电路板生产时，无论是最初的生产流程还是后续的维修校准，都会把确保电路板的清洗包括回流焊后的清洗放在重中之重的环节加以要求。

四、回流焊后清洗与不清洗的对比

• 可靠性方面对比

1. 清洗后的电路板由于去除了助焊剂残留物，极大地降低了腐蚀、电迁移、接触不良和短路漏电等电路故障风险。就像前面提到的航天、汽车、医疗领域的电路板，清洗后的可靠性是产品在极端条件或者对可靠性要求极高的应用场合能够正常工作的基本保障。而未清洗的电路板，在电路板的使用寿命周期里，因为残留物质的存在随时有可能出现上述故障风险，可靠性降低很多。

2. 在产品的长期稳定性上，清洗后的电路板在各种环境条件下，无论是温度湿度波动、机械振动还是电磁干扰环境中，能更好地保持其固有电气性能。例如，经过清洗后的户外通信基站电路板，在经历四季温度变化和风雨侵蚀后仍然能够较为稳定地工作。不清洗的电路板则很容易因为残留物问题在长期运行后性能出现明显下降甚至失效。

• 外观与品质方面对比

1. 清洗过后的电路板外观整洁、干净，没有助焊剂、焊膏残留留下的污渍和斑块，更符合现代电子产品在外观质量上的高标准要求。这种整洁的外观在一些消费类电子产品中尤为重要，如智能手机、平板电脑等，外观良好的电路板在产品组装和用户使用感受上都能带来正面影响。而未清洗的电路板外观看起来粗糙、脏兮兮的，不符合高品质产品的外观预期，如果消费者看到电路板外观不干净，可能会认为产品质量不高。

2. 对于一些需要进行表面处理如涂覆三防漆、电镀等电路板来说，清洗后的电路板在进行这些后续操作时，能保证表面处理均匀、牢固。不清洗的电路板由于残留物的存在会干扰表面处理的效果，导致保护层不完整或者电镀不均匀等质量问题。

• 成本效益方面对比

1. 在生产环节，如果电路板进行清洗，短期来看增加了清洗剂的成本、清洗设备的投入成本和清洗操作的人力成本。但从长期和宏观上来看，产品的合格率提高了。由于不清洗导致的电路板故障引发其他部件的连带损坏概率降低了，而且从整个产品的生命周期成本去核算，维修成本的降低以及保证产品可靠工作带来的间接收益是远远大于清洗成本的投入。以大量生产消费电子产品的工厂为例，如果因为追求短期降低清洗成本而不进行清洗，可能会面临大规模的产品返修和售后被投诉等问题，损失更大。

2. 在售后保障方面，清洗过的电路板因为可靠性高、故障低，售后维修更换的零件和人力成本都能大幅降低。没有清洗的电路板导致产品售后故障频繁，不仅增加了维修成本，而且可能面临退货、换货等情况带来更复杂的成本结果，并且这些售后问题会对企业产品的销售状况和声誉产生负面影响，进一步影响品牌的长期价值和收益。

五、行业内对电路板回流焊后清洗的看法

• 积极肯定清洗必要性的主流观点：电路板制造行业中的多数企业和技术专家都认为回流焊后的清洗是必不可少的工序。从确保电路板长期稳定性和可靠性的角度，众多电子设备制造商都强调参数指标合格的电路板清洗对于保障电路功能实现的绝对意义。例如一些大型电子制造企业如富士康在制造手机电路板等产品时，都会按照严格的清洗标准和流程进行回流焊后的清洁工序；研发人员领域方面无论是研发民用电子设备还是工业、医疗、军品等特种电子设备，都确认清洗能防止多种由残留物导致的问题发生。

• 充分认识到清洗面临的挑战：虽然清洗回流焊后的电路板在电子制造的整体流程和最终产品的质量保障方面起着至关重要的作用，但行业内也认识到清洗过程存在一些挑战。一是清洗设备的选择问题，如超声波清洗确实效果良好，但如果操作不当或者选择的设备频率等参数不合适，特别是可能损害敏感的电子元件。比如选用的超声波清洗设备频率接近或与电路板上的晶振频率相同就可能产生共振损害器件。二是清洗剂的选择方面，需要考虑对电路板本身和各种电子元器件无腐蚀性、能够有效地溶解和去除残留物，同时还要兼顾环保要求。目前在市场上存在多种类型的清洗剂如有机溶剂型的清洗剂、水基清洗剂，在不同的生产策略和产品定位下需要谨慎进行选择。

• 结合新发展趋势仍强调清洗的重要性：随着电子工业的发展，例如电路板向着更加微型化、集成化的趋势发展，现在的线路可以做到非常小的间距，元件密集度极大提高。在这种趋势下，助焊剂等残留物对于电路板的危害风险也相应提升。所以即使在新的生产技术和工艺手段不断创新的情况下，行业内对于回流焊后清洗的重视程度依然不可削弱。而且随着环保意识的不断提高、电子设备在更加严苛环境下的使用要求，例如5G通信设备要在高温高功率环境下稳定工作，电路板回流焊后进行精心而科学的清洗也是必然要求。

• 电路板/线路板清洗剂W3000介绍

• 电路板/线路板清洗剂W3000是针对PCBA焊后清洗开发的一款碱性水基清洗剂，是一款环保洗板水。能够快速有效的去除焊后锡膏、助焊剂及油污、灰尘等残留物质。适用于超声波和喷淋清洗工艺。该产品采用我公司专利技术研发，清洗力强，气味清淡，不含卤素，无闪点。温和的配方使其对敏感金属合金具有良好的材料兼容性，是一款理想的环保型水基清洗剂。

• 电路板/线路板清洗剂W3000的产品特点：

• 1、清洗负载能力高，可过滤性好，具有超长的使用寿命，维护成本低。

• 2、能够有效清除元器件底部细小间隙中的残留物，清洗之后焊点保持光亮。

• 3、配方温和，特别适用于较长接触时间的清洗应用。对PCBA上各种零器件无影响，材料兼容性好。

• 4、不含卤素，无闪点，使用安全，不需要额外的防爆措施。

• 5、无泡沫，适合用在喷淋清洗工艺中。

• 6、不含固态物质，被清洗件和清洗设备上无残留，无发白现象。

• 电路板/线路板清洗剂W3000的适用工艺：

• W3000环保洗板水适用在超声波清洗工艺和喷淋清洗工艺中。

• 电路板/线路板清洗剂W3000产品应用：

• W3000环保洗板水主要用于去除PCBA焊接工艺后的锡膏、助焊剂残留。对油污也有一定的溶解性。

• 超声波清洗工艺：

• W3000用在超声波清洗工艺中，可批量清洗结构复杂的电子组装件，对于底座低间隙的助焊剂残留物也能达到很好的清洗效果。在超声波清洗工艺中，将待清洗件浸没在清洗槽中，利用超声波在清洗剂中的空化作用、加速度作用及直进流作用，和清洗剂对污垢的超强溶解性相结合，使污垢层被溶解、分散、乳化，或剥离而达到清洗目的。