IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第160页
11 半⽔基清洗剂、设备和⼯艺优化 本章节 阐 述了电气 / 电子组件、 配 件及 应 用工 具 在 焊接 后 的 半水基 清洗。 半水基 清洗 是 通 过 先 用有 机 溶剂 洗 涤 组件，然 后 用 水冲 洗组件上的有 机溶剂 ， 从 而清 除 掉 印制线路组件上的 助焊剂残留物 及其 它 污染 物 的一个 过 程。 I 型使 用 非水溶 性有 机溶剂 ，而 II 型采 用 水溶 性有 机溶剂 。 I 型 的 特 征 是 洗 涤 和…
污物。除此之外，规定也声明污水混合物必须要流进污水处理系统里，其排放量受水清洁法案中402
章节或者307（b）章节条款的限制。
10.11.4.3 违反资源保护和恢复法案的处罚 违反RCRA条款可能会使一个公司或者个人陷入严重的
民事或者刑事犯罪里。法规规定，民事犯罪的罚金高达每天$25000。除此之外，法规里也列了针对
任何人故意运输任何被认定是
危险的废物到工厂的罚金和监禁的惩罚措施，如工厂没有废物处理许
可，或者没有得到许可而去清除任何认为是危险的废物，或者故意违背一种物质的条件许可；或者
在任何应用场合，对贴标、载货单、记录、许可证或者其它维护或者使用的存档文件作错误的陈述
或者记录；或者毁坏、改变或者隐藏要查看的记录。
10.11.4.4 资源保护和回收法对溶剂系统的影响
资源保护和回收法主要影响印制线路板的溶剂清洗
系统。二氯甲烷（U-080）和不再生产的三氯乙烷在商业化学品类别里（40 CFR 261.33）都被列为有
害废弃物。只有当它们被排放或者准备被丢弃的时候，列出的物质才会变成有害的固体垃圾。很多
情况下，这意味着列出的有害商业物质只有在溢漏时才能被应用，因为废弃未被利用的溶剂不能带
来一点经济效益
。
除了商业化学品列表，汽相清洗和其它清洗系统中的废卤化溶剂也被列为有害废弃物。若需要，通
过净化和再利用可以减少由去助焊剂系统产生的废溶剂的总量。许多情况下，这个系统里保留的废
弃物可以送到一个特许的溶剂回收装置中去，或者被运到一个特许的有害物质焚化炉来作为特定设
备的燃料源。
10.11.5 超级基⾦-概述 工业里的许多人都误认为超级基
金或者综合环保回应补偿和责任法案只需
要向特定的溶剂征税来付给特定的有害废物处理场地。但是，超级基金也包括场地通告和环境排放
报告。
在综合环保回应补偿和责任法案中，什么必须向环保局国家反应中心报告的呢？这要看所排放的物
质和数量。国家允许排放的物质以及排放量低于列在40 CFR 302.4的物质不需要对超级
基金提出报
告。其它的要求则在超级基金修订案和再授权法案里第S311，312，313部分有相应规定。国家报告
的要求因有不同的释放值，可能需要根据不同的用户来进行核证。
数量和比率都稳定的释放及那些已经给过报告的且能建立足够连续性，在数量和规则性的释放方面
均不需要其它的报告。总而言之，给国家
综合环保回应补偿和责任法案的报告只需要给予一段时间
使其足够建立起释放的数量和规则性。只有在释放的统计数据明显增大的时候，才需要在允许时提
交报告。
10.11.6 有毒物质物释放清单的报告要求 有10个或者以上全职工作人员的电子制造及加工产业或
者每年使用超过10000磅的有毒且在40 CFR 372.65清单上的化学物质必须给国
家环保局和地方环境局
提交一份有毒化学物质释放清单。这个清单报告这些化学物质有毒物质的排放和外部运输情况（包
括回收装置），同时也需要报告回收装置的防治污染和回收数据。报告需在每年的7月1日之前提交。
产业中用到的化学品包括三氯乙烷、四氯化碳、乙二醇和三氯乙烯。
10.11.7 影响法规过程 许多贸易协会，例如IPC和卤化溶剂产业联
盟都在为系统的完善法规而努
力。为电镀术分类修正清洁水法案就是一个例子。IPC积极地参与到EPA环保对策设计项目中去也是
另外一个产业跟政府立法者合作来节省产业资金，减少环境污染的例子。关于此项目的更多信息，
请登录网址http：//www.epa.gov/dfe。
10.11.8 适⽤性 这些法规适用于用在美国及其领土范围内（波多黎各，维尔京群岛，关岛等）的
设备。
这个手册中包含的法规信息自出版之日起即被认为是准确有效的。此手册中出现的程序和建
议不应该作为触犯国家、州或者地方法律的任何依据。任何一个使用这些产品的用户都应该在使用
之前了解相关的法律、条例或者规章制度。
2011年7月 IPC-CH-65B-C
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11 半⽔基清洗剂、设备和⼯艺优化
本章节阐述了电气/电子组件、配件及应用工具在焊接后的半水基清洗。半水基清洗是通过先用有机
溶剂洗涤组件，然后用水冲洗组件上的有机溶剂，从而清除掉印制线路组件上的助焊剂残留物及其
它污染物的一个过程。I型使用非水溶性有机溶剂，而II型采用水溶性有机溶剂。I型的特征是洗涤和
第一步冲洗后马上会形成乳液形态，而II型系统没有。（半水基工艺具体的不包括用有机水基溶液或
者无机皂化剂或者洗涤剂的清洗
；这些都包含在水基清洗工艺那章。）其它的目标是清除使用过程中
的残留和作为产品辅料的材料，如水溶性掩膜。
其它配件和应用工具可使用相同的过程进行清洗或者此过程中应用不同乳液。
11.1 ⽬的 目的是提供一个完整的半水基清洗过程的工艺图，以便潜在用户可以更好地理解技术，
而经验丰富的用户可以正常地操作它们的半水基清洗程序
。本文件已发展到包含了印制线路组装的
操作。其意图是用来描述半水基清洗的所有方面：包括清洗设备、清洗剂、冲洗和过程控制。
本手册中描述了两种不同型号的半水基清洗剂。第一种使用非水溶性有机溶剂组成物（I型）；第二种
使用水溶性有机溶剂组成物（II型）。在洗涤阶段之后，都要用纯净水冲洗印制线路组件，然后干燥。
手册包含了清洗剂的成分、理化性质、废物处理和兼容性等相关信息。
11.1.1 术语和定义
• 半⽔基清洗 半水基
清洗是通过先用有机溶剂洗涤组件，然后用水冲洗组件上的有机溶剂，从而清
除掉印制线路组件上的助焊剂残留物及其它污染物的一个过程。I型使用非水溶性有机溶剂，而II型
采用水溶性有机溶剂。I型的特征是洗涤和第一步冲洗后马上会形成乳液形态，而II型系统没有。
（半水基工艺具体的不包括用有机水基溶液或者无机皂化剂或者洗涤剂的清洗；这些都包含在水基
清洗工艺那章。）其它的目标是清除使用过程中的残留和作
为产品辅料的材料，如水溶性掩膜。
• BOD 生化需氧量，在一定的测试条件下有机材料生物化学降解所需的总氧量。
• 碳吸附 以活性炭吸附流体中的污染物来去除液体或者气体中杂质的一项技术。
• COD 化学需氧量，将有机材料氧化为二氧化碳和水所需的氧气量，以每升测试溶液中含有氧气
的毫克数表示，单位为mg/L。
• 可燃物 这个术语适用于闭口闪点介于
38° C[100° F]至93.3° C[200° F]之间的液体材料。
• 倾析 在不影响下方液体层的情况下让上层的液体材料与其它不相溶层分离的过程。
• 带离液 依附在组件或者运输设备上的液体清洗剂，被从清洗机的一段带到另一段，并且最终进入
工作场所的空气中。
• 乳液 两种或者两种以上的不互溶的液体混合物，如油和水，在清洗过程下使用具有稳定性和一致
性。
•
破坏臭氧的化学品 能和臭氧起反应并破坏臭氧层的化学品。
• ⽔质软化 一种从水中去除钙和镁盐的水处理工艺。
• 挥发性有机化合物（VOC） 含碳化合物，有可衡量的蒸气压。
11.2 半⽔基清洗剂
11.2.1 半⽔基概述 半水基清洗是通过先用有机溶剂洗涤组件，然后用水冲洗组件上的有机溶剂，
从而清除掉印制线路组件上的助焊剂残留物及其它污染物的一个过程。I型使用非水溶性有机溶剂，
而II型采用水溶性有机溶剂。I型的特
征是洗涤和第一步冲洗后马上会形成乳液形态，而II型系统没
有。（半水基工艺具体的不包括用有机水基溶液或者无机皂化剂或者洗涤剂的清洗；这些都包含在水
基清洗工艺那章。）其它的目标是清除使用过程中的残留和作为产品辅料的材料，如水溶性掩膜。
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当用半水基清洗技术来清洗电子组件时，目的是溶解掉组件或者元器件表面上的脏物。当洗涤步骤
完成，零部件通过一系列的冲洗之后除掉了溶剂和已溶解的脏物（临时的可溶性阻焊膜、非离子性
的和一些颗粒状脏物），和水基（离子）残留。之后干燥零部件至完全，通常污染水平要达到不可察
觉的程度。
半水基清洗剂的选择很广泛。每一种都采用有机水溶混合剂，但化学结构
各不相同。大多数是由低
蒸汽压溶剂和表面活性剂组合而成，也可能添加抑制剂。半水基清洗剂是用来除去极性（有机酸、
离子盐）和非极性污染物（树脂、聚合物、触变剂）。洗槽清洗寿命可以维持两个月到一年，这取决
于其承载高等级污染物时结构的稳定性和趋势。
半水基溶剂加热后可以提高清洗效率。最大限度的使用温度取决于溶剂的闪
点。一个好的经验法则
就是保持使用温度在闪点以下17° C[30° F]。但是，如果发生溶剂变成雾状，必须认识到溶剂和空气
混合后的爆炸下限和爆炸上限。
半水基清洗剂被设计与用于电子组件的多数元器件有着良好的兼容性。过程稳定并能提供一种良好
的清洗替换物。半水基清洗剂对助焊剂有很好的清洗能力，即使是它们含有高浓度的焊剂残留。一
些常见的问题有溶剂残留
、标记淡化、印章、垫片和橡胶的兼容性，以及由于蒸发和沾带引起的溶
剂消耗。仔细留意设备设计和清洗剂的选择，能最大限度地减少这些问题。
应该说明大多数半水基清洗剂是易燃、挥发性的有机化合物。清洗设备应该针对半水基清洗剂和相
应的清洗过程而进行设计。
11.2.2 半⽔基的科学性 用于电子组件的半水基清洗剂是设计用于溶解很多助焊剂残留中极性和非
极性的溶质。设计的清洗剂是溶剂和功能性添加
剂的混合物，功能性添加剂是用来调整特定的闪
点、温度范围、沸点、和溶解性能的。在较高的洗涤温度下，助焊剂残留的分解能量通常会有所提
高。理想的清洗剂显示的特性有，能够溶解广泛的松香和免清洗的助焊剂残留，与构造电子元器件
材料的兼容性，且洗涤之后容易去除（冲洗）等。
半水基清洗剂基于分子力及分子间作用力的设计，使清洗剂得以吸取污染物。与清洗剂相匹配的助
焊剂残留
显示出常见的分散性、偶极矩和氢键性质。一般来说，极性清洗剂溶解极性助焊剂污染物
最好，而非极性清洗剂溶解非极性的助焊剂污染物最好。例如，极性有机酸本质上是离子，用具有
大的偶极矩和介电常数的特制的半水基清洗剂清洗会更好。半水基清洗剂中的部分正负电荷，吸引
存在于助焊剂离子残留中的正负电荷。相反，热
稳定性高的助焊剂组分间建立了较强的化学共价
键，需要具有较小偶极矩和介电常数的半水基清洗剂针对性分解共价无极树脂和高分子结构。“相似
相溶”原理是引导配方设计师去理解半水基清洗剂分解助焊剂残留的作用力。
有些应用于半水基清洗剂中的溶剂型材料可溶于水，有些部分溶于水或者几乎不溶于水。水的特性
会影响溶剂在水中的溶解
性，是因为配方中溶剂的氢键缔合。氢键缔合结构的稳定性，由所有氢键
能量的总和来决定。当溶剂部分可溶或者不溶于水时，氢键缔合能量很低，在某些情况下，其分子
结构是巨大的。根据助焊剂残留物的特点，成反比溶于水的溶剂具有优良的特性。因为水是冲洗
剂，用于半水基清洗剂中的优良溶剂是两性的，既可以吸引水分子也可以吸引非极性助焊剂结构
。
11.2.3 半⽔基清洗剂 高锡合金无铅化和微型化对助焊剂的性能提出了更高的要求。由于水基清洗
剂的进步，以溶剂为基础的半水基清洗剂的需求有所下降。然而，随着新型助焊剂组分的设计用以
维持高的热稳定性、高的阻燃性、高的抗氧化性以及高的氧化反应隔离能力，水基清洗剂的配制去
除这些助焊剂残留物变得越来越困难。由此，呈现出对半水基清洗剂的需求有所增加，用来更好
的
匹配这些新型的助焊剂组分。
半水基清洗剂选用低蒸汽压的材料和高分子量的化合物制成。这些溶剂特性允许采用非高度易燃的
材料，并且大多数情况下工作温度为38-71° C[100-160° F]。市售的半水基清洗剂描述如下：
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