IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第164页
半水基产品 不会 随 着 蒸 汽 除油 剂 不 断 蒸馏 。相 反 它 们用 于批或者 在线设 备 ，其中部 分 设 备 用 半水基 有 机 清洗 溶剂 洗 涤 ， 再 用一 系 列 水基冲 洗 液 进 行冲 洗，然 后 干燥 。 纯净 的 半水基 清洗 剂是 易 燃 的， 这 在 很 大程 度 上影 响 了工 艺 技术。然而，所有 这些 工 艺已 经 安全 地 运 行 了 几 十 年。 1 1.2.5 清洗剂的兼容性 必须 要 考虑半…
11.2.3.1.3 ⽯蜡烃 石蜡烃是简单的直链碳氢化合物。这些材料非常稳定且通常不可能改变。石蜡
烃对于很多非极性污染物具有非常好的溶解性。要去除离子残留物和极性助焊剂成分，配方中应加
入一种含氧碳氢化合物。石蜡烃不溶于水但加入表面活性剂后可以助冲洗。
与这些混合物一起配制的半水基清洗产品，结合极性和非极性组分以提
高清洗性能。这系列产品具
有高闪点和低毒性。当结合水用于冲洗时，这些清洗剂已证实在从印制线路板上去除离子污染物和
松香残留的有效性。
在操作中，石蜡烃可用于行业标准的半水基清洗设备。洗涤温度在49° C-71° C[120° F-160° F]可提
高清洗性能。清洗组件需要用DI水（去离子水）冲洗。因为这种材料不是水溶性的，所以要采用一
种两步冲洗步骤。冲洗初始，采用一种大约90%
去离子水/10%清洗剂的混合乳液冲洗较为可取。这种
方法可提高清洗剂脱离基质的冲洗能力。残留物和清洗剂可转移到一个独立的贮槽中，在此贮槽中
水和清洗剂是分离的。它可以降低排出水中有机物的含量，从而减少了废水处理的要求。随后的冲
洗用水一般含有低水平的污染物，可以直接排入下水道或者送入封闭的循环系统处理。
像脂肪酯一样，石蜡烃也具有
低气味、低毒性和高闪点>93° C[>200° F]的特点。这种技术所换来的
不利条件是在密封装置中，对于一些助焊剂的清洗效果有限，以及冲洗过程需要两个步骤仍是滞留
不前的问题。
11.2.3.1.4 ⼄⼆醇醚化合物 乙二醇醚是以一组使用低分子量醇和醚的性能优良的复合溶剂属性烷
基醚为基础的溶剂。很多种乙二醇醚溶剂都是可利用的，并可通
过初溜点、沸点、在水里的溶解性/
不溶性和清洗特性进行选择。
以含氧的乙二醇-醇化合物为基础的半水基产品，已证明其对水溶性、松香、低固树脂和合成高分子
助焊剂残留物的有效性。本系列产品一个最关键的优点在于它可以被设计、改造而达到清洗剂配方
所需要达到的性能。这类产品在操作温度为37° C-71° C[100° F-160° F]时性能表现最佳。类似于其
它半水基清洗剂，工程清洗剂可用于工业设计的半水基清洗设备。
11.2.3.2 II型半⽔基清洗剂 水溶性半水基清洗剂本质上通常是非极性，可与有机酸，松香和免清
洗助焊剂组分中发现的极性羧基官能团很好地相互作用。含氧的清洗剂能与水分子形成氢键并且包
含了永久偶极子，使其可以与极性分子包括水很好地相互作用。这些哥伦比亚和范德华引力增强了
水基。
水溶性半水基清洗剂因为清洗剂在水
中的可溶性改善了去离子水的冲洗效果。使用水溶性半水基清
洗剂所换来的不利条件是无法澄清或者从冲洗水流中分离出清洗剂。通常，化学离析冲洗液是在获
得必要的许可后送去当地具有处理设施的公共机构。如果需要闭环防漏冲洗，可使用膜过滤系统从
水中分离出有机成分来恢复化学离析冲洗水。冲洗部分通常是封闭循
环使用活性炭床和离子交换树
脂。
11.2.3.2.1 ⾮直链式含氧⼄醇 非直链式含氧乙醇是废稻壳、甘蔗和其它生物的自然派生。这个环
状结构化合物含有乙醇基团和醚键。乙醇和醚基团加强了化合。 乙醇和醚基团加强了化合物去除极
性和非极性污染物的效果。此外，氧基团促进了与水和典型的助焊剂残留物中羧酸
基的氢键形成。
非直链式含氧乙醇制剂已证实能有效地去除所有助焊剂残留类型，包括水溶性、松香、低固量树脂
和合成聚合物。以这种技术为基础的配方也能有效去除烘烤后的助焊剂残留物。低的表面张力和润
湿特性促进了细间距元器件间的渗透。这类产品在操作温度范围为37° C-71° C[100° F-160° F]时能
最好地工作。非直链式含氧乙醇制剂用于工业要
采用半水基清洗设备。
11.2.4 半⽔基清洗剂的性能 表11.1列出了一系列以半水基产品为基础的清洗性能。
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半水基产品不会随着蒸汽除油剂不断蒸馏。相反它们用于批或者在线设备，其中部分设备用半水基
有机清洗溶剂洗涤，再用一系列水基冲洗液进行冲洗，然后干燥。纯净的半水基清洗剂是易燃的，
这在很大程度上影响了工艺技术。然而，所有这些工艺已经安全地运行了几十年。
11.2.5 清洗剂的兼容性 必须要考虑半水基清洗剂与用于印制线路组件产品中的塑料、弹性体和其
它材料的兼容性。大多数半水基清洗剂供应商
会提供兼容性数据表。这些数据表是作为两个主要的
兼容性问题的指导方针：经历部分清洗的短期兼容性和经历设备清洗的长期兼容性。讨论材料与清
洗剂的兼容性时要考虑的重要因素是：
• 了解材料暴露在清洗剂中是什么状态，例如，高温、暴露的长度等。数据必须来自于严格模拟实际
产品用途的测试方法才有意义。
• 测试材料完全与那些用于终端产品的一样。数量不等的
填料或者增塑剂可以极大地影响材料的兼容
性能。
•比较以目前的清洗方法作为基准参考的兼容性数据。
• 了解清洗剂对所有适用性能材料的影响（例如：光泽度、附着力、耐腐蚀等）。
考虑被清洗材料与清洗工艺和设备的兼容性。包括浸没于液体、高压喷淋、超声波能量、干燥步骤
中的高温，等等。
由于测试方法的不同以及与各个生产工艺相关的具体条件的需要，每位用户在评估半水基清洗剂时
应该进行各自的兼容性测试。
11.2.6 半⽔基⼯艺中冲洗⽔的性
能 在半水基工艺中水作为冲洗剂使用。在半水基清洗工艺中通常
有两个水冲洗阶段。第一个冲洗阶段去除大部分溶剂以及溶剂无法去除的任何离子残留物。随后的
第二次冲洗是用来确保当组件传送到干燥阶段的时候表面上仅有高纯净度的水存在。然而，世界上
从一个地方到另一个地方的水质有非常大的变化。这种水质同时影响到清洗剂的冲洗能力和设备的
性能。
有很多因素应该进行检查
以确认清洗水。第一步也是最常见的检测水纯净度的方法是测量水的电阻
率（或者其倒数、电导率）。理论上纯净水的电阻率为18.25MU，或者0.55μmhos电导率。取决于组件
的关键性，一般用于流入半水基清洗工艺冲洗阶段的进水电阻率应该是1-5MU。组件越关键，水的
电阻率应该越高。要满足这种要求将要消除能留在组件上的离子材料，这些离子材料对产品的可靠
性有不良影
响。
对于非离子污染物的检测，总悬浮物（TSS）、化学和生物需氧量（COD、COB）和/或者进水中总
的有机质含量（TOC）必须进行测量。这些测量比电阻率的测量更为复杂，因此这方面水纯净度的
表11-1 ⼀系列以半⽔基产品为基础的清洗性能
性能 萜烯为基础脂肪酯为基础⽯蜡烃为基础
⾮直链式含氧⼄醇
为基础 氧化的
沸点，° C[° F] >170 [>338] >200 [>392] >200 [>392] >170 [>338] >160 [>320]
闪点，° C[° F] 55 [131] >130 [>266] >90 [>194] >70 [>158] >70° C [>158]
比重，25° C[77 °F] 0.80-0.90 0.80-0.90 0.8-0.90 1.02-1.08 0.88-0.98
表面张力，dyne/cm
25° C[77° F]
25-30 25-30 27-34 22-28 26-32
气味柑橘味 温和的芳香烃味 非常低 温和的酒精味 温和
蒸汽压 <2.0 <0.2 <0.002 <0.3 <0.3
蒸气密度
（空气=1） <1 <7 <1 <4 <5
在水中的溶解性不溶 不溶 不溶溶解 部分溶解
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控制也更为困难。任何一个用来消除非离子污染物的新的处理系统必须进行评估，然后采取控制措
施以确保生产过程中这些条件的保持。
为了满足纯度，任何半水基清洗工艺应该对冲洗进水水流添加一个处理系统。这种系统至少应该包
含在净化工艺的初始端和终端的一套过滤装置，活性碳除去不需要的有机材料，去离子树脂从水流
中除去离子材料。
11.2.6.1 供⽔的预处理 在水中溶解
的材料的总量通常称为TDS（溶解的总固体量）。如果进水中溶解
的材料量低于50ppm，就可能直接进行使用。否则，就应该采用一种或者几种水处理技术进行净化：
过滤、软化、蒸馏、去离子或者反渗透。
11.2.6.2 过滤 所有的进水应该过滤以去除悬浮生锈、矿物质和其它可能阻碍泵或者喷雾的颗粒。
它的水平通常在0.005-
0.010%[50-100PPM]的范围。这些杂质也可以缩短软化水、离子交换或者反渗
透系统的使用寿命，更需要频繁的维护和维修这些系统。紧随着离子交换柱的颗粒活性炭（GAC）
常用来吸附和去除这些污染物。
注：吸附2.3kg[5lbs.]这样的悬浮污染物大约需要45kg[100lbs]的GAC介质。
11.2.6.3 软化 离子交换工艺除
去了导致硬化的钙和镁的矿物质并用钠盐将其替换。由于这些钠盐
具有吸湿性和腐蚀性，所以建议在使用软化水作最后冲洗，尤其是软化高硬度的供应自来水时，进
行鉴定检测。相对大量的钠盐生产可能导致严重的问题。此外，用磷酸盐和硅酸盐软化的水（日常
用的粉末软化剂）特别不适宜于任何电子产品使用。
11.2.6.4 蒸馏 蒸馏可以
提供非常纯净的水，但如果需要大量的蒸馏水将增加成本负担。
11.2.6.5 离⼦交换 去离子作用是通过一个交换工艺除去离子的。这种工艺可以提供高质量的水，
但如果进水质量很差或者需要大量的水费用就比较高了。根据自来水质量和去离子系统设计，系统
正常工作的情况下PH一般在6.0~10.0范围内。
11.2.6.6 反渗透 在反渗透中，受污染的水在高压
下输送通过特制膜在阻流中聚集污染物的同时，
产生源源不断的净化水（渗透水流）。这个工艺产生的水电阻率通常低于100000 ohm-cm电阻率。它
在大规模应用时相当有用并常用作离子交换的预处理。
11.3 半⽔基清洗⼯艺
11.3.1 介绍 半水基清洗工艺完全不同于沸腾的溶剂、蒸汽脱脂清洗工艺。基于萜烯类、碳氢化合
物、醇或者其它有机溶剂
的半水基清洗剂不能在大气压下持续蒸馏有两个原因。一个不同点是它们
是易燃液体增加了安全隐患，实践现场蒸馏时其沸点太高。另一个不同点是半水基清洗剂是从印制
线路组件上冲洗下来的。图11-1是半水基清洗工艺步骤的基本原理图。
加工流程
溶剂清洗 水冲洗 驱动系统
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图11-1 ⼴义的半⽔基净化⼯艺全过程
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