印制电路板的四种清洗工艺，该如何选择？_785凤凰彩票

本文摘要：焊是电子设备生产中的最重要步骤，电路板在焊以后，其板面总是不存在有所不同程度的助焊剂残留物及其他类型的污染物，即使用于了低固态含量不不含卤素的免除清除助焊剂仍不会有某种程度的残留物。

焊是电子设备生产中的最重要步骤，电路板在焊以后，其板面总是不存在有所不同程度的助焊剂残留物及其他类型的污染物，即使用于了低固态含量不不含卤素的免除清除助焊剂仍不会有某种程度的残留物。为避免由于生锈而引发的电路过热，焊后必需展开清除才能确保电子设备的可靠性、电气指标和工作寿命。鉴于军工产品必需要清除，所以清除工艺对于军工产品尤为重要。

印制电路板组件清除的重要性清理助焊剂残留物、胶带纸或阻焊膜的残胶、尘埃、油脂、微粒和汗迹等污染物，避免对元器件、印制导线和焊点产生生锈和其他缺失的产生，提升组件的性能和可靠性；清理生锈物的危害，确保组件电气性能测试的顺利进行，焊点过多的助焊剂残留物不会使测试探针无法较好的认识焊点，从而影响测试结果的正确性；组件表面的污染物不会阻碍涂敷层的结合力；使组件外观明晰，热受损和层裂等一些缺失贞漏出来，以便展开检测和排除故障。污染物的种类和来源印制电路组件表面的污染物来源很广，主要还包括PCB制作和储运、元器件制作和储运以及组件装联过程中构成的污染。对于印制电路组件而言，所谓污染物，是指元器件或组件的物理、化学和电气性能受到危害影响的表面沉积物和微粒等。

一般将组件表面的污染物分成极性或离子污染物、非极性或非离子污染物和微粒状污染物，闻下表格。污染物种类来源清除工艺自由选择清除印制电路板的传统方法是用有机溶剂清除，由CFC—113与少量乙醇（或异丙醇）构成的混合有机溶剂对松香助焊剂的残留物有很好的清除能力，但由于CFC—113对大气臭氧层有毁坏起到，目前已被禁令用于，目前可搭配的非ODS清除工艺还包括水基清除、半水基清除、溶剂清除，另外也可以使用不展开清除的免除清除工艺。

究竟搭配哪种工艺，不应根据电子产品和重要性、对清除质量的拒绝和工厂的实际情况来要求。水基清除水基清除工艺水基清除工艺是以水为清除介质的，为了提升清除效果可在水中加到少量的表面活性剂、洗净助剂、缓蚀剂等化学物质（一般含量在2％－10％）。

并可针对印制电路板上有所不同性质污染的具体情况，在水基清洗剂中添加剂，使其清除的适用范围更加长。水基清洗剂对水溶性污垢有很好的沉淀起到，再行因应冷却、刷洗、喷淋喷气、超声波清除等物理清除手段，能获得更佳的清除效果。在水基清洗剂中重新加入表面活性剂可使水的表面张力大大降低，使水基清洗剂的渗入、铺展能力强化，能更佳的了解到密切排序的电子元器件之间的缝隙之中，将渗透到到印制电路板基板内部的污垢清除除。利用水的沉淀起到与表面活性剂的乳化集中起到也可以将制备活性类助焊剂的残留物很好在清理，不仅可以把各种水溶性的污垢沉淀除去，而且能将合成树脂、脂肪等非可溶性污垢除去。

对于用于松香恩助焊剂或水基清洗剂中重新加入必要的皂化剂，皂化剂（saponifier）是在清除印刷电路板时用来与松香中的松香酸、油脂中的脂肪酸等有机酸再次发生皂化反应，分解可水溶液水的脂肪酸盐（肥皂）的化学物质。这是许多用作清除印刷电路板上的助焊剂、油脂的清洗剂中少见的成分。皂化剂一般来说是贞碱性的无机物如氢氧化钠、氢氧化钾等强碱，也有可能是贞碱性的有机物如单乙醇胺等。在商用皂化剂中一般还所含有机溶剂和表面活性剂成分，以清除除去无法再次发生皂化反应的残留物。

由于皂化剂有可能对印刷电路板上的铝、锌等金属产生生锈，特别是在清除温度较为低、清除时间较为宽时很更容易使生锈激化。所以在配方中不应加到缓蚀剂。但不应留意有对于碱性物质脆弱的元器件的印制电路板不应用于不含皂化剂的水基清洗剂清除。在水基清除的工艺中如果因应用于超声波清除，利用超声波在清洗液中传播过程中产生大量徵微小空气冷水的“空穴效应”则可以有效地的把不溶性污垢从电子结路板上剥除。

考虑到印刷电路板、电子元器件与超声波的相溶性拒绝，印刷电路板清除时用于的超声波频率一般在40KHz左右。水基清除工艺流程还包括清除、漂洗、潮湿三个工序。首先用浓度为2％－10％的水基清洗剂因应冷却、刷洗、喷淋喷气、超声波清除等物理清除手段对印刷电路板展开批量清除然后再行用纯水或离子水（DI水）展开2－3次漂洗，最后展开热风潮湿。水基清除必须用于纯水展开漂洗是导致水基清除成本很高的原因。

虽然高质量的水质是清除质量的可靠保证，但在一些情况下再行用于成本较低的电导率在5um·cm的去离子水展开漂洗，最后再行用于电导率在18um·cm的高纯度去离子展开一次漂洗也可以获得很好的清除效果。典型的水清除工艺如图1右图。一个典型的工艺过程为：在55℃的温度下用水恩清洗剂对电子线路板展开批量清除，并因应强力喷气清除5min，然后用55℃的去离子水漂洗15min，最后在60℃温度下热风吹干20min。

为了提升水资源的利用率，在清除工序用于的自来水或在漂洗槽用于过的去离子水，据文献讲解在实清除中用于自来水（所含较多离子的硬水），不仅可以大大降低生产成本，而且它的除污能力一点也不比软水或去离子水劣。典型的水基清除工艺流程半水基清除半水基清洗剂在半水基清洗剂的组分中一般都有有机溶剂和表面活性剂，如最先用于在印制电路板清除的EC－7半水基清洗剂就是由萜烯类碳氢溶剂与表面活性剂构成的。

在大多数半水基清洗剂的配方中还所含水，但由于水的含量水多（仅有占到5％－20％），所以从外观赏半水基溶剂与溶剂清洗剂一样都是半透明、均匀分布的溶液。与一般溶剂清洗剂有所不同的是半水基清洗剂用于的有机溶剂的沸点较为低，所以挥发性较低不用像溶剂清洗剂那样在堵塞环境下展开清除，而且在清除过程中不必常常替换清洗剂只须必要补足清除剂量才可。提炼清除印制电路板用半水基清洗剂用的有机溶剂主要有萜烯类和石油类碳氢溶剂、乙二醇醚、N－甲基吡咯烷西酮等，自由选择溶剂类型时应根据印制电路板、电子元器件等原材料的污染情况以及焊时用于的助焊时类型等具体情况老虎。

半水基清除工艺流程也是还包括清除、漂洗、潮湿三个工序，清除工序往往因应用于超声波清除以提升清除效果增加清除时间，由于用于超声波不会提升清洗剂温度，所以必须留意严格控制好清除温度，不得多达清洗液的闪点（一般清除温度控制在70℃以下）。在清除和漂洗工序之间特有一个乳化重复使用池，而半水基清洗液中所含的有机溶剂浓度很高，在清除后仍不会有较多的清洗液涂在印制电路板表面，如果清除后的印制电路板必要放在水漂洗液中，涂在印制电路板表面上的有机溶剂就不会将漂洗水污染，大大增加后面水处理工序的负荷，而在清除和漂洗工序之间减少一个箱内乳化剂水溶剂的乳化重复使用装置，就可以把涂在印制电路板表面上的有机溶剂通过乳化集中的方式从印制电路板表面剥除，并可在这个乳化重复使用装置中利用过滤器和油水分离出来装置，把有机溶剂和污垢溶解分离出来并重复使用，由于转入漂洗槽的印制电路板表面上的有机溶剂已很少，所以既增加了漂洗工序负荷，又增加了废水处理的负荷。再行用去离子水漂洗2－3次才可把污垢除去整洁。由于半水基清除是用水做到漂洗剂，所以不存在与水基清除完全相同的潮湿无以问题，必须使用类似于的多种措施提升浸泡速度。

半水基清除工艺的优缺点半水基清除工艺的优点是：对各种焊工艺有适应性强劲，所以用于半水清除工艺不用转变原先的焊工艺；它的清除能力较为强劲，能同时除去水溶性污垢和油污；与大多数金属和塑料材料相容性好，与溶剂清洗剂比起不易挥发用于过程中冷却损失小缺点是：不存在与水基清除一样的必须用于纯水漂洗、潮湿无以、废水处理量大的问题。半水基清除工艺必须闲置较小的场地和空间，设备重复使用投资较小尤其是在线清洗机。由于半水基清洗剂所含较多的有机溶剂，所以要减少对剧毒溶剂的防水、屏蔽防护等安全措施。

而且半水基清洗剂无法像溶剂清洗剂那样通过提纯重复使用再行利用，所以成本较高。闻右图。

典型的半水基清除工艺流程式溶剂清除工艺清除印制电路板用于的有机溶剂用于有机溶剂清除印制电路板是利用其对污垢的沉淀起到，在出局CFC－113、TCA等ODS清洗剂后，目前用于溶剂清洗剂主要是HCFC、HFC、HFE等氟系溶剂，另外也能用碳氢溶剂、醇类溶剂等。为了提升氟系溶剂的清除效果在其中还重新加入碳氢溶剂、醇类溶剂等构成混合溶剂，有些混合溶剂还是具备恒沸点的共沸混合物（如用HCFC－141b－141b与甲醇、HCFC－225与乙醇配制的共沸混合物溶剂清洗剂）。由于这些氟系溶剂还具备不可燃的优点，而且性能与CFC－113很相似，所以清除工艺及清除设备基本不必须转变或只需稍加调整才可。

溶剂清除的优缺点溶剂清除工艺比较比较简单，只需用同一种溶剂清洗剂展开清除和漂洗，由于溶剂清洗剂的挥发性大都很好，所以不必须专门的潮湿工艺。溶剂在用于后可以通过提纯与污垢分离出来并循环用于，不仅使成本减少，废液处置也比较非常简单。原用于CFC－113清除的清除设备不需大的改建才可用于；溶剂清除尤其合适对水脆弱、元器件密封性劣的印制电路板的清除。

各种替代溶剂清洗剂不存在的缺点在前面已讲解仍然反复。典型的溶剂清除流程典型的溶剂清除流程还包括以下几种：超声波特洗净清除——喷淋清除——气相漂洗和潮湿溶剂冷却洗净清除——冻漂洗——喷淋清除——气相漂洗和潮湿气相清除——超声波特洗净清除——冻漂洗——气相漂洗和潮湿气相清除——喷淋清除——气相漂洗和潮湿。闻右图。典型的溶剂清除工艺流程免除清除工艺什么是免除清除工艺免除清除工艺是指通过对印制电路板和电子元器件等原材料的质量掌控、工艺掌控，替代工艺具备改建成本代、生产运营成本低、对环境友好等特点。

对于自动程度较高、生产规模较小、焊接后产品可信性能指标拒绝不太高的企业最合适转用免除清除工艺。而且转用免除清除工艺节省了清除设备、清洗剂等费用，可使运营费用大大降低。使用免除清除工艺不应解决问题的关健问题在自由选择免除清除工艺时应充份考虑到以下三个关健要素：对用于的助焊剂／焊膏的自由选择的评价；对生产工艺的徵不整和掌控；对原材料的质量掌控。

对用于的助焊剂／焊膏的自由选择和评价自由选择和评价助焊剂量／焊膏是研发和实行免除清除工艺要解决问题的首要工作，一定要保证在焊接后助焊剂／焊膏的残留物会影响电子产品的可信性能指标。实践中早已证明低固含量的弱有机酸助焊剂和中低活性较低残留量的松香助焊剂能符合电子产品的可靠性性能指标的拒绝。一般电子产品的印制电路板都可以搭配活性较低残留物量的RMA型松香助焊剂，这类助焊剂对焊环境没尤其的拒绝，但留意有是它的焊接后残留物依然较多，所以不合适对用于三以防涂层处置或表面PCB的电路板用于。

必须做到三防层处置或其他表面防水处置的电路板不应用于低固含量的弱有机酸型助焊剂，因为这种类型的助焊剂焊接后的残留物较较少，对表面涂层和电路板间的附着力影响大于。但大部份这类助焊剂对电路板和元器件的加压过程中的防氧化起到较好，所以在用于这类助焊剂时焊工艺不应在氮气维护下展开。采行氮气保护措施不仅能避免电路板和元器件在加压过程中的水解，而且还可以提高焊的润湿性能，增加焊球的构成、提升焊质量。对生产工艺的徵不整和掌控由于用于了免清除助焊剂／焊膏，焊工艺和工艺参数将不可避免地发生变化，还包括减少用于氮气不作维护气体、调整温度变化曲线、转变助焊剂涂溥方式（转用喷雾式涂溥）、强化对助焊剂和铅锡焊料成分的监测、转变电子元器件的加装方式、印刷电路板的传输、加装方式等。

如在电子元器件和印刷电路板的传输、加装方式上转用机械化自动传输和加装替换手工操作，从而防止了手汗、指纹对印制电路板可靠性的不良影响。能过对波峰焊机和回流焊机中温度曲线的调整，使助焊剂的活性在焊之前刚好达到最佳状态，从而提升烛相接质量。

另外前面已讲解对于可靠性拒绝较高的印制电路板，在用于低固含量的弱有机酸型助焊剂时，还不应在焊时使用氮气维护。使用喷雾式涂溥助焊剂并对助焊剂的涂溥量展开严格控制，在确保焊质量的前提下尽量减少助焊剂涂溥量，可使焊接后的助焊剂残留量维持最低水平。对于焊可靠性拒绝较为低的印制电路板，工艺参数的掌控必需更为严苛，如生产前必需测量波峰焊机和回流焊机中的温度曲线，使之合乎工艺拒绝，对铅锡焊料的化学成分必需最少分析一次，如找到相左拒绝必需立刻替换。在助焊剂使用塑胶涂溥时要对助焊剂展开动态监控。

在已完成免除清除工艺焊后，展开补焊和修缮时一定要用于免除清除的焊丝。只有采取有效的生产工艺才能确保用于免除清除助焊剂／焊料能获得较好的焊效果。能原材料的质量掌控对各种原材料的高质量拒绝是影响免除清除工艺的最重要因素。

所以在使用免除清除工艺时必需对各种原材料的质量展开严苛的掌控。如对印制电路板和电子元器件的洁净水平和可焊性、助焊剂／焊料的质量及稳定性、表面防水材料的质量、工艺掌控和质量管理的有效性展开掌控等。因为在生产过程中任何一个环节不合格都会造成最后产品不合格。自由选择替代技术不应考虑到的主要因素在自由选择到底用于哪些替代技术时应考虑到的因素是多方面的，而且往往是互相制约的，所以应当从自己的明确实际情况抵达，综合考虑到才能寻找最合适的替代技术。

不应考虑到的因素主要有下列几项：电子产品的情况即考虑到电子产品的重要性和它对清除质量的拒绝：一般来说电子产品的重要性越高，它对清除质量的拒绝也越高，如用作人造卫星、航天航空仪表、海底电信、军用装备、牵涉到生命的医疗设备的电子产品，拒绝有极高的可靠性，而生活类用品，一般性工业用品的可靠性拒绝就较低得多。而电子产品用于的环境也有相当大的关系，如常常正处于高温、高湿等较为险恶环境下的电子产品就必需严苛清除，并对其清除后的离子污染和表面绝缘电阻必需严格控制，而对于在海洋环境中用于的军舰、轮船上用于的电子设备，还不应展开表面处置。根据我国的ANSI／J－STD－001B标准把电子产品分成三个等级，其中等三类电子产品归属于必需清除并且必需严格控制其清洁度的，对其离污染和表面绝缘电阻应当逐批检测，而第一类电子产品则可以免除清除，其清洁度应当定期检测。

闻下表格。用于的助焊剂类型使用有所不同的焊工艺在印刷电路板上残余的助焊剂数量也是有所不同的，适当的清除工艺和清洗剂种类也是有所不同的。使用化学活性低的助焊剂，焊的可靠性也低，但焊后助焊剂的残留物的腐蚀性也低，必需使用清除效果好的清除工艺和清洗剂将残留物彻底清除。

反之使用化学活性较低或宜含量较低助焊剂，焊的可靠性也较低，但其焊后助焊剂的残留物较较少腐蚀性也较小，可使用一般的方法清除甚至免除清除。闻下表格。

应当考虑到的其他因素在考虑到使用哪种清除方法和清洗剂时，还不应因地制宜地从本地考虑到的实际情况抵达，寻找最合适你的方法。必须考虑到的因素还包括：原先的清除工艺设备及生产条件（不应尽可能利用原先清除设备的场地条件维持现有生产格局并充分利用原先的生产条件）安全性和环保拒绝的考虑到（不燃不爆对人体有害以及对环境不带来不利的影响到，在考虑到使用方案时早已占有更加最重要的地位）对清除费用及成本的考虑到（清除效果虽好但费用太高，多达企业的承受能力也往往无法被拒绝接受，所以一般来说需在清除效果和成本容许之间自由选择一个平衡点）另外搭配哪种清洗剂和清除方法也不应与企业自身今后的发展方向（如自动化水平、生产能力、技术升级等前景）结合，使选择性具备前瞻性。

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