在电子行业中,生产过程中总会在主板上留下一些残留物。这时就需要电子清洁剂来清理主板上的残留物。否则,主板上的残留物很容易导致后期加工中出现短路或其他原因。然而,在清洁过程中,方法非常重要,死角处的残留物非常难以清洁。对此,电子吸尘器制造商—— 临海市利民化工有限公司 为您讲解电子吸尘器的使用方法:
PCB焊接过程中引入的污染根据性质和清洁对策可分为以下三类:
1、极性污染物主要是卤素活化剂、手汗中的盐分、酸等,这些物质在湿热条件下会降低导体间的绝缘电阻,腐蚀线路。此类污染物应使用极性溶剂溶解和清洗。
2、非极性污染物,主要是焊接后助焊剂中残留的非极性污染物,包括松香、树脂、手汗中的油脂等,这些物质会影响测试探头的良好接触,并使保护涂层的附着力降低。此类污染物应使用非极性溶剂溶解和清洗。
3、物理颗粒污染物主要包括灰尘、反应产物(不溶物)、焊球等杂质。这类污染一般采用机械方法清洗,如压力清洗、超声波清洗等。 (由于电子产品的特殊性,超声波的使用应根据电子元件的具体情况确定。)
由于PCB上的污染物具有三种物质,因此在清洗时应采用能够将它们全部去除的方法或工艺。
常用的有:
(1)将醇加入到CFC-113中形成共沸物(该组合物含有极性溶剂和非极性溶剂),进行超声波或喷雾。
(2)先用溶剂清洗,再用纯水漂洗的半水清洗法。
(3)在纯水中添加能溶解非极性污染物的皂化剂、表面活性剂等,进行超声波或喷雾水基清洗方法。
随着环保要求的提高,水溶性焊料、助焊剂、免清洗焊料、助焊剂得到了发展。相应地,出现了使用纯净水的水清洗方法和无需清洗的免清洗处理方法。可见,根据焊料和助焊剂的选择,清洗主要分为溶剂型、半水型、水型、免清洗四类。
现阶段,多种清洁方法并存。电子行业的工艺技术人员应了解清洗技术的特点和发展方向,根据其产品的具体要求和企业特点选择不同的清洗方法,以保证产品的可靠性。
1 溶剂清洗
这些溶剂是指非水溶剂。
1.1 ODS物质的溶剂清洗
此类物质包括CFC-113和1,1,1-三氯乙烷等ODS(消耗臭氧层物质溶剂),常用的是CFC-113。由于其性能稳定、适用范围广、清洗效果好、可操作性好、回收方便等优点,已被我国许多单位广泛使用或沿用至今。多年来它们一直是清洁电子产品电路板的主要溶剂。但由于其破坏大气臭氧层,国际社会决定全面禁止使用此类溶剂。我国作为《蒙特利尔议定书》的签署国,已规定2006年将全面禁止使用此类溶剂,因此这种清洗方法很快就会被淘汰。
1.2 溶剂清洗代替ODS
目前,CFC 清洁有多种替代方法。其中HCFC和HFC清洗溶剂是人们研究开发的ODP值(臭氧层破坏潜值)低或为零的含氟溶剂。产品干燥;材料和部件相容性好;不存在易燃危险;性能与CFC相似,与目前的CFC-113清洗设备完全兼容,对臭氧层的破坏系数仅为CFC的十分之一。数十一或无损,其清洗方法与原CFC-113类似,原工艺设备兼容,无需改变,被认为是当前过渡阶段推荐替代品,清洗效果达到CFC-113 清洗等级为-113,清洗后的杂质和离子残留物均低于CFC等级,对表面绝缘电阻无不良影响。缺点是HCFC清洗溶剂虽然对大气的破坏性很低,但仍然具有破坏作用。这种清洗溶剂和清洗工艺将逐渐被淘汰,因此只能作为清洗的过渡物质。 HFC虽然对臭氧层没有破坏作用,但其温室效应系数较高,因此也是受控物质。
另外,电子行业常见的非ODS清洗剂是酒精。优点是松香助焊剂的清洗效果非常好,而且与电子元件所用材料有很好的相容性。但由于其易燃烧、爆炸,其使用受到限制。广泛使用。
许多大公司也开发出多种非ODS溶剂清洗剂并投入使用,如杜邦公司的Vertrel系列产品,属于溶剂共沸物,ODP值为0。其中有适合PCB清洗的类型、和 CFC-113 清洁设备。但迄今为止,尚无在适用范围和清洁效果方面与CFC-113类似的替代品。因此,人们正在研究一种对环境无影响、可以完全替代氟利昂的清洗剂。
1.3 非水溶剂清洗的设备及注意事项
溶剂清洗设备一般为多槽清洗机,可完成浸渍(或附加超声波)、手动喷淋、漂洗、气相清洗、冷凝回收等功能。
非水溶剂清洗的注意事项主要有
(1)注意溶剂的污染性、可燃性、毒性等性能,慎重选择。
(2)充分利用材料的可回收性,尽可能节约。
1.4 非水溶剂清洗工艺路线
低沸点溶剂可选:溶剂浸泡(附加超声波)→溶剂喷淋→气相漂洗→干燥
对于高沸点溶剂可选:溶剂浸泡(附加超声波)→溶剂漂洗→清洁溶剂喷淋→干燥
2、半水洗
2.1 半水清洗的特点
首先用溶剂分解松香和油脂杂质,然后用水清洗极性污染和冲洗溶剂。由于这两种清洗工艺是在一台设备中完成,所以统称为半水清洗。该过程由两部分组成:
溶剂清洗:溶剂清洗、乳化、清洗去除印制板上的助焊剂残留物和有机污染物。这种溶剂应对非极性污染具有良好的溶解能力,同时与水具有良好的相容性,以利于下一步的水冲洗。
水冲洗:使用去离子水去除离子污染物和溶剂清洗留下的清洁剂。
半水清洗非常适合波峰焊和回流焊后清洗松香基助焊剂、锡膏和SMA。过程控制简单,无需复杂的控制即可保持化学平衡。半水清洗溶剂一般是易燃溶剂,但闪点较高,使用更安全。有些溶剂添加少量水和表面活性剂制成乳化剂,不仅降低可燃性,而且使漂洗更容易。溶剂分为萜烯类、烃类溶剂等,常用的萜烯EC-7是联合国环保署推荐替代CFC-113进行清洗的产品之一。
2.2 半水清洗工艺设备及注意事项
目前半水洗设备有两种:在线清洗机和间歇式清洗机。在线清洗主要采用喷淋方式,输送电路板组件数量较多,适合高产量的印刷电路板组件单位。批量清洗机采用超声波、离心、喷射方式,产量较小,适用于中低产量印制板元件组装厂。
半水洗清洗采用不同的清洗剂,造成该工艺的多样性,因此不同的半水洗工艺应采用相应的设备。无论何种工艺设备都需要某种机械激励,目的是为了加强半水清洗溶剂与印制板的相互接触和碰撞,使清洗更加有效。用于增强清洁的四种方法是喷射、在溶剂浴中流动、浸没下的加压喷射和超声波。
半水洗工艺有以下几点需要注意:
1、对于易燃溶剂,喷涂使用时必须采取相应的防护措施(如氮气环保)。
2、应考虑废水处理,干燥步骤应可靠。
3、对于一些有有害气味或属于挥发性物质的溶剂,应加强通风等措施。
4、漂洗水的电阻率必须满足产品的要求,一般为100K至1万亿,特殊产品要求更高。
2.3 半水清洗工艺
半水洗工艺流程为:溶剂或乳化剂清洗(另外喷淋、超声波)→水漂洗(两步)→热风干燥
辅助设备包括纯水制备、废水处理等。
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