PCB印刷電路板清洗技術(shù)工藝

目前清洗印制電路板采用的都是非ODS清洗工藝，與傳統清洗PCB印制電路板的方法相比，更注重是環(huán)保性。傳統清洗技術(shù)只要是使用三氟三氯乙烷(CFC-113)與少量乙醇或異丙醇組成的混合劑對電路板上的殘留物進(jìn)行清洗，雖然其效果很好，但是CFC-113對大氣臭氧層有破壞作用，已經(jīng)逐漸被禁止使用。常用非ODS清洗方法包括水基清洗、半水基清洗、溶劑清洗，還有不進(jìn)行清洗的免清洗工藝。選擇哪一種清洗方法，可根據自身電子產(chǎn)品和重要性、清洗質(zhì)量要求和工廠(chǎng)實(shí)際情況來(lái)決定。

一、水基清洗技術(shù)

水基清洗技術(shù)是今后清洗技術(shù)的發(fā)展方向，須設置純凈水源和排放水處理車(chē)間。它以水作為清洗介質(zhì)，并在水中添加表面活性劑、助劑、緩蝕劑、螯合劑等形成一系列以水為基的清洗劑。并可針對印制電路板上不同性質(zhì)污染的具體情況，在水基清洗劑中添加劑，使其清洗的適用范圍更寬。水基清洗劑對水溶性污垢有很好的溶解作用，再配合加熱、刷洗、噴淋?chē)娚?、超聲波清洗等物理清洗手段，能取得更好的清洗效果?/p>

水基清洗工藝流程包括清洗、漂洗、干燥三個(gè)工序。首先用濃度為2％-10％的水基清洗劑配合加熱、刷洗、噴淋?chē)娚?、超聲波清洗等物理清洗手段對印刷電路板進(jìn)行批量清洗然后再用純水或離子水（DI水）進(jìn)行2-3次漂洗，最后進(jìn)行熱風(fēng)干燥。

其清洗工藝特點(diǎn)是：

1）安全性好，不燃燒、不爆炸，基本無(wú)毒；

2）清洗劑的配方組成自由度大，對極性與非極性污染物都容易清洗掉，清洗范圍廣；

3）多重的清洗機理。水是極性很強的極性溶劑，除了溶解作用外，還有皂化、乳化、置換、分散等共同作用，使用超聲比在有機溶劑中有效得多；

4）作為一種天然溶劑，其價(jià)格比較低廉，來(lái)源廣泛。

水清洗的缺點(diǎn)是：

1）在水資源緊缺的地區，由于該清洗方法需要消耗大量的水資源，從而受到當地自然條件的限制；

2）部分元件不能用水清洗，金屬零件容易生銹；

3）表面張力大，清洗細小縫隙有困難，對殘留的表面活性劑很難去除徹底；

4）干燥難，能耗較大；

5）設備成本高，需要廢水處理裝置，設備占地面積較大。

二、半水清洗技術(shù)

半水清洗主要采用有機溶劑和去離子水，再加上一定量的活性劑、添加劑所組成的清洗劑。在大多數半水基清洗劑的配方中還含有水，但由于水的含量水多（僅占5％-20％），所以從外觀(guān)看半水基溶劑與溶劑清洗劑一樣都是透明、均勻的溶液。該類(lèi)清洗介于溶劑清洗和水清洗之間。與一般溶劑清洗劑不同的是半水基清洗劑使用的有機溶劑的沸點(diǎn)比較高，所以揮發(fā)性低不必像溶劑清洗劑那樣在封閉環(huán)境下進(jìn)行清洗，而且在清洗過(guò)程中不須經(jīng)常更換清洗劑只須適當補充清洗劑量即可。這些清洗劑都屬于有機溶劑，屬于可燃性溶劑，閃點(diǎn)比較高，毒性比較低，使用上比較安全，但是須用水進(jìn)行漂洗，然后進(jìn)行烘干。有些清洗劑中添加5%~20%的水和少量表面活性劑，既降低了可燃性，又可使漂洗更為容易。

半水基清洗工藝流程包括清洗、漂洗、干燥三個(gè)工序，清洗工序往往配合使用超聲波清洗以提高清洗效果減少清洗時(shí)間，由于使用超聲波會(huì )提高清洗劑溫度，所以需要注意嚴格控制好清洗溫度，不得超過(guò)清洗液的閃點(diǎn)（一般清洗溫度控制在70℃以下）

半水基清洗工藝特點(diǎn)是：

1、對各種焊接工藝有適應性強，所以使用半水清洗工藝不必改變原有的焊接工藝；

2、清洗能力比較強，能同時(shí)除去極性污染物和非極性污染物，洗凈能力持久性較強；

3、與大多數金屬和塑料材料相容性好，與溶劑清洗劑相比不易揮發(fā)使用過(guò)程中蒸發(fā)損失小

4、清洗和漂洗使用兩種不同性質(zhì)的介質(zhì)，漂洗一般采用純水；

5、漂洗后要進(jìn)行干燥。

該技術(shù)不足之處在于廢液和廢水處理是一個(gè)較為復雜和尚待徹底解決的問(wèn)題。

三、免清洗技術(shù)

免清洗工藝是指通過(guò)對印制電路板和電子元器件等原材料的質(zhì)量控制、工藝控制，替代工藝具有改造成本代、生產(chǎn)運行成本低、對環(huán)境友好等特點(diǎn)。對于自動(dòng)程度較高、生產(chǎn)規模較大、焊后產(chǎn)品可靠性能指標要求不太高的企業(yè)最適合改用免清洗工藝。而且改用免清洗工藝節省了清洗設備、清洗劑等費用，可使運行費用大大降低。 

在焊接過(guò)程中采用免清洗助焊劑或免清洗焊膏，焊接后直接進(jìn)入下道工序不再清洗，免清洗技術(shù)是目前使用最多的一種替代技術(shù)，尤其是移動(dòng)通信產(chǎn)品基本上都是采用免洗方法來(lái)替代ODS。目前國內外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多種免洗焊劑，國內如北京晶英公司的免清洗焊劑。免清洗焊劑大致可分為三類(lèi)：

1）松香型焊劑：再流焊接使用惰性松脂焊錫（RMA），可免洗。

2）水溶型焊劑：焊后用水清洗。

3）低固態(tài)含量助焊劑：免清洗。

免清洗技術(shù)具有簡(jiǎn)化工藝流程、節省制造成本和污染少的優(yōu)點(diǎn)。近十年來(lái)，免清洗焊接技術(shù)、免清洗焊劑和免清洗焊膏的普遍使用，是20世紀末電子產(chǎn)業(yè)的一大特點(diǎn)。取代CFCs的最終途徑是實(shí)現免清洗。

四、溶劑清洗技術(shù)

溶劑清洗主要是利用了溶劑的溶解力除去污染物。采用溶劑清洗，由于其揮發(fā)快，溶解能力強，故對設備要求簡(jiǎn)單。根據選用的清洗劑，可分為可燃性清洗劑和不可燃性清洗劑，前者主要包括有機烴類(lèi)和醇類(lèi)（如有機烴類(lèi)、醇類(lèi)、二醇酯類(lèi)等），后者主要包括氯代烴和氟代烴類(lèi)（如HCFC和HFC類(lèi)）等。

HCFC類(lèi)清洗劑及其清洗工藝特點(diǎn)：

這是一種含氫的氟氯烴，其蒸發(fā)潛熱小、揮發(fā)性好，在大氣中容易分解，破壞臭氧層的作用比較小，屬于一種過(guò)渡性產(chǎn)品，規定在2040年以前淘汰，所以，我們不推薦使用該類(lèi)清洗劑。

其存在的問(wèn)題主要有兩個(gè)：一是過(guò)渡性。因為對臭氧層還有破壞作用，只允許使用到2040年；二是價(jià)格比較高，清洗能力較弱，增加了清洗成本。

氯代烴類(lèi)的清洗工藝特點(diǎn)：

氯代烴類(lèi)如二氯甲烷、三氯乙烷等也屬于非ODS清洗劑。其清洗工藝特點(diǎn)是：

1）清洗油脂類(lèi)污物的能力特別強；

2）象ODS清洗劑一樣，也可以用蒸氣洗和氣相干燥；

3）清洗劑不燃燒、不爆炸，使用安全；

4）清洗劑可以蒸餾回收，反復使用，比較經(jīng)濟；

5）清洗工藝流程也與ODS清洗劑相同。

但是，其缺點(diǎn)一是氯代烴類(lèi)的毒性比較大，工作場(chǎng)所的安全問(wèn)題需特別注意；二是氯代烴類(lèi)與一般塑料、橡膠的相容性差；三是氯代烴類(lèi)在穩定性上比較差，使用時(shí)一定要加穩定劑。

烴類(lèi)清洗工藝特點(diǎn)：

烴類(lèi)即碳氫化合物，過(guò)去把通過(guò)蒸餾原油而得的汽油、煤油作為清洗劑使用。烴類(lèi)隨碳數的增加而閃點(diǎn)提高，增加了安全性，但是干燥性不好；干燥性好的，使用上又不太安全，故兩者十分矛盾。當然，作為清洗劑應盡量選用防火安全性好的、閃點(diǎn)比較高的清洗劑。其清洗工藝特點(diǎn)是：

1）對油脂類(lèi)污物清洗能力很強，洗凈能力持久性強，且表面張力低，對細縫、細孔部分清洗效果好；

2）對金屬不腐蝕；

3）可蒸餾回收，反復使用，比較經(jīng)濟；

4）毒性較低，對環(huán)境污染少；

5）清洗與漂洗可用同一種介質(zhì)，使用方便。

烴類(lèi)清洗工藝的缺點(diǎn)，最主要的是安全性問(wèn)題，要有嚴格的安全方法措施。

醇類(lèi)清洗工藝特點(diǎn)：

醇類(lèi)中乙醇和異丙醇是工業(yè)中常用得有機極性溶劑，甲醇毒性較大，一般僅做添加劑。醇類(lèi)清洗工藝特點(diǎn)是：

1）對離子類(lèi)污染物有很好的溶解能力，清洗松香焊劑效果非常好，對油脂類(lèi)溶解能力較弱；

2）與金屬材料和塑料等相容性好，不產(chǎn)生腐蝕和容脹；

3）干燥快，容易晾干或送風(fēng)干燥，可不必使用熱風(fēng)；

4）脫水性好，常用做脫水劑。

醇類(lèi)清洗劑的主要問(wèn)題是揮發(fā)性大，閃點(diǎn)較低，容易燃燒，必須對清洗設備和輔助設備采取防爆措施。

參考：肋焊劑與清洗方法對應關(guān)系

助焊劑類(lèi)型	可選擇的清洗方法
水溶性助焊劑（WS）	水清洗、皂化劑清洗
松香基助焊劑（R RMA RA RSA）	皂化劑量清洗、半水基清洗、溶劑清洗
合成活性類(lèi)助燭劑（SA）	乳化劑水清洗、半水基清洗、溶劑清洗
免清洗助焊劑	不需要清洗