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PCBA電路板是PCB空板經(jīng)過SMT上件,再經(jīng)過DIP插件的整個制程,簡稱PCBA,又稱印制電路板,是重要的電子部件,是電子元件的支撐體,是電子元器件線路連接的提供者。若遇進(jìn)水情形,會造成電路板短路及插頭端子產(chǎn)生銹斑,進(jìn)而慢慢對金屬部份產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象,對電路產(chǎn)生接觸不良現(xiàn)象,嚴(yán)重的話,甚至引起短路燒毀現(xiàn)象。具體的,電路板上的金屬部分如銅跡、焊點、元件引腳等,遇水可能會發(fā)生氧化腐蝕,從而影響電路的長期穩(wěn)定性和可靠性。遇水還可能會導(dǎo)致電路板上的敏感元件如電容、電阻等,因潮濕而損壞或性能下降。因此,若遇進(jìn)水,不僅會降低電路板上的絕緣材料的性能,導(dǎo)致電氣性能下降;還會促進(jìn)電路板上的微生物生長,進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕和其他損壞。

現(xiàn)有技術(shù)中為了防止PCBA電路板遇水造成的問題,一般會在電路板上涂覆防護(hù)涂層,如硅膠、聚氨酯等,可以隔絕水分和空氣,從而保護(hù)電路板免受潮濕環(huán)境影響。

PCBA表面能過低會導(dǎo)致三防漆無法浸潤PCBA基板，如圖1所示，當(dāng)三防漆的表面張力太大時,PCBA板的潤濕能力就受到了阻礙,造成三防漆與PCBA板表面的接觸角變大,施加到表面的三防漆發(fā)生回縮,導(dǎo)致膜厚不均勻、邊緣不連續(xù)、不整齊,覆蓋性變差，因此,改善PCBA基板表面張力才是解決三防漆拒潤濕缺陷的根本。

圖1 三防漆在PCBA上的拒潤濕缺陷

電化學(xué)處理和化學(xué)氧化等處理屬于化學(xué)表面處理方法,會對環(huán)境造成一定程度的污染,表面損傷也較難控制。隨著生態(tài)保護(hù)進(jìn)一步的發(fā)展需求,需從工藝方法、材料準(zhǔn)備和設(shè)備研制等多種路徑考慮,努力減少各種化學(xué)藥劑、水資源和能源的大量消耗,開展綠色表面處理技術(shù)的研究與應(yīng)用。等離子清洗屬于表面改性方法中的物理方法,清洗過程不涉及化學(xué)試劑,近些年來得到較大的發(fā)展。等離子清洗其實是一種物體表面的微觀處理方法,作用時間極短,改善了表層微觀形貌,但并不會對內(nèi)部的基體造成損傷,屬于綠色環(huán)保的表面改性方法

等離子體清洗

等離子體是由離子、電子、自由激進(jìn)分子、光子以及中性粒子組成,正離子和電子的密度大致相等的電離氣體。等離子體清洗PCBA主要依靠處于“等離子態(tài)”物質(zhì)的“活化作用”達(dá)到去除物體表面污漬的目的。清洗時在待洗物件與電極板間施加一個高頻高壓電場,在工作氣氛下(常為O2)電子被加速,轟擊產(chǎn)生氧離子,PCBA上污垢被氧化為二氧化碳和水,在真空作用下被沖走。

等離子清洗的原理包含兩個層面:一是表層受到等離子體的轟擊,可以形成活性原子基團(tuán)等新的化學(xué)構(gòu)造，該過程可以使基材表面清潔,并獲得親水化的效果。同時附著于基材表面的極性基團(tuán)增加基材表面張力,從而增強基材表面可粘合性;二是等離子體可以使得表層雜質(zhì)得到清除,同時對表面進(jìn)行一定程度的刻蝕,增加表面的粗糙度,增大表面與涂覆層的接觸面積,界面粘結(jié)強度將大幅提升。

作為一種新型清洗技術(shù),等離子體清洗具有很多優(yōu)點:無需任何清洗劑,可省去大量成本;不必考慮對PCBA損傷;滲透能力強,可清洗復(fù)雜結(jié)構(gòu),如特殊元件及各種開孔,特別適用精密電子物件,被認(rèn)為是最為徹底的剝離式清洗。與固體、液體和氣體不同,等離子體由電子和離子等高能高活性的粒子組成,與固體表面極易發(fā)生反應(yīng)。通過等離子清洗,可以明顯地去除表層分子級別的污染物,顯著地增大表層的表面張力,有效地提升浸潤能力和粘合能力,因此有著越來越廣泛的應(yīng)用前景,在航空電子電氣產(chǎn)品制造過程中,微波集成電路制作、混合微電路產(chǎn)品組裝中均廣泛采用了該技術(shù)。等離子清洗可對基板或混合微電路產(chǎn)品內(nèi)部表面的污染物進(jìn)行去除,增強表面的活性,顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。