插件波峰焊后板面臟、殘留多的問題，通常與助焊劑選擇不當、焊接參數不合理或清洗工藝不完善有關。以下是針對助焊劑和清洗工藝的優化方案，結合原因分析和具體措施，幫助提升焊接質量并減少殘留：

一、助焊劑優化：從源頭減少殘留

1. 選擇合適的助焊劑類型

• 低殘留型助焊劑：

• 優先選用免清洗型（No-Clean）助焊劑，其活性成分少，焊接后殘留物呈透明或半透明狀，對電性能影響小，可減少清洗需求。

• 若需清洗，選擇水溶性（Water-Soluble）或弱酸性（RMA）助焊劑，但需確保清洗工藝匹配。

• 避免使用高活性（RA）助焊劑：其殘留物含腐蝕性成分，易吸潮導致電遷移或短路，且清洗難度大。

• 匹配焊接工藝：

• 波峰焊建議使用松香基（Rosin-Based）助焊劑，其殘留物較軟，易清洗；而免清洗助焊劑需控制活性等級（如ROL0級，殘留最少）。

2. 調整助焊劑涂覆參數

• 噴涂量控制：

• 減少助焊劑噴涂量（如通過調整噴嘴壓力、噴涂時間），避免過量導致殘留堆積。

• 使用選擇性噴涂技術（如噴霧閥或點膠機），僅在焊點區域涂覆助焊劑，減少板面污染。

• 預熱溫度優化：

• 預熱溫度過低會導致助焊劑活性不足，焊接時產生更多煙塵和殘留；過高則可能使助焊劑過早揮發，影響焊接質量。

• 推薦預熱溫度：根據助焊劑規格書設定（通常為90-120℃），確保板面溫度均勻。

二、波峰焊參數優化：減少焊接過程污染

1. 調整焊接溫度與時間

• 波峰溫度：

• 溫度過低（如低于240℃）會導致助焊劑分解不完全，殘留增多；溫度過高（如超過260℃）可能燒焦助焊劑，產生碳化物。

• 推薦范圍：根據PCB和元件材質調整（通常245-255℃），確保焊接充分且殘留最少。

• 焊接時間：

• 延長焊接時間（如通過降低傳送帶速度）可減少虛焊，但過長時間會導致助焊劑過度分解，殘留增加。

• 平衡點：在保證焊接質量的前提下，盡量縮短焊接時間（如傳送帶速度1.2-1.5m/min）。

2. 優化波峰形狀與氮氣保護

• 波峰形狀：

• 使用雙波峰工藝（擾流波+平波）：擾流波去除氧化物，平波填充焊縫，減少助焊劑殘留。

• 調整波峰高度（通常5-8mm）和角度，避免焊料飛濺污染板面。

• 氮氣保護（N2）：

• 在焊接區域通入氮氣可減少氧化，降低助焊劑消耗量，從而減少殘留。

• 成本考慮：氮氣保護適合高精度或高可靠性產品，普通產品可通過優化其他參數替代。

三、清洗工藝優化：徹底去除殘留

1. 選擇合適的清洗方法

• 水基清洗：

• 適用于水溶性助焊劑，使用去離子水+清洗劑（如檸檬酸或專用水基清洗劑），通過噴淋或浸泡清洗。

• 注意：需徹底干燥（如熱風循環烘箱），避免水分殘留導致短路。

• 半水基清洗：

• 結合有機溶劑和水基清洗劑的優點，適合中等殘留的清洗，但需控制溶劑比例和排放。

• 溶劑清洗：

• 使用醇類（如異丙醇）或氟碳溶劑（如HFE），通過噴淋或超聲波清洗，適合免清洗助焊劑的殘留去除。

• 安全提示：溶劑易燃且揮發，需在通風櫥中操作，并配備防爆設備。

2. 清洗設備與參數優化

• 噴淋清洗機：

• 調整噴淋壓力（0.2-0.5MPa）和角度，確保清洗劑覆蓋整個板面，尤其是元件底部和通孔。

• 使用多級清洗（預洗→主洗→漂洗），提高清洗效率。

• 超聲波清洗：

• 適用于復雜結構（如高密度插裝件），但需控制功率（10-30W/L）和時間（3-5分鐘），避免損傷元件或PCB。

• 禁忌：避免對敏感元件（如MEMS傳感器）使用超聲波清洗。

• 干燥工藝：

• 清洗后立即用熱風循環烘箱干燥（溫度60-80℃，時間10-15分鐘），或使用真空干燥箱加速水分蒸發。

四、其他輔助措施

1. PCB設計優化：

• 減少元件密集度，增加焊盤間距，避免助焊劑殘留堆積在狹小空間。

• 使用阻焊膜（Solder Mask）覆蓋非焊接區域，減少助焊劑擴散。

2. 定期維護設備：

• 清潔波峰焊噴嘴、鏈條和爐膛，避免焊料氧化渣污染板面。

• 更換過濾網和助焊劑回收系統，確保焊接環境清潔。

3. 過程監控與反饋：

• 使用離子污染度測試儀（如Omega Meter）檢測清洗后板面的殘留量，確保符合IPC-TM-650標準（如≤1.56μg NaCl/cm2）。

• 根據測試結果調整助焊劑類型或清洗參數。

五、案例參考：某電子廠優化方案

• 問題：波峰焊后板面殘留多，導致客戶投訴電性能不穩定。

• 措施：

1. 改用低殘留免清洗助焊劑（ROL0級），并調整噴涂量減少30%。

2. 預熱溫度從85℃提升至105℃，波峰溫度從240℃調整至250℃。

3. 引入噴淋+超聲波組合清洗工藝，清洗劑更換為水基環保型。

• 結果：殘留量降低80%，電性能測試通過率從92%提升至99%。

總結

優化助焊劑與清洗工藝需從源頭控制（助焊劑選擇）、過程優化（焊接參數）和末端處理（清洗工藝）三方面入手。通過匹配助焊劑類型、調整焊接溫度/時間、選擇合適的清洗方法，并加強設備維護和過程監控，可顯著減少板面殘留，提升產品可靠性。