IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第186页

12.7.2.3 模板清洗去除未固化的焊膏和芯⽚焊接机粘结剂与活化剂、有机溶剂和功能性添加剂相结合的水提供了一个多功能清洗剂，以消除主要的未固化的焊膏和 SMT 粘合剂。有机溶剂的基础部分溶于水，部分可溶的有机溶剂润湿非极性粘合剂和一部分助焊剂残留物不溶于无添加剂的水，水携带溶剂有助于冲…

烈反应。高度皂化的水性清洗液的平衡能够潜在的增加材料的兼容性问题、缩短槽液寿命及降低许

多新的助焊剂设计中使用的聚合物和高分子树脂的清洗效力。

• ⽔基中反应型：产品同时有溶解和皂化。中性反应配方设计将高的溶解力和反应力结合以提高清洗

速度。中性反应水基清洗液的好处是改善了材料的兼容性，延长槽寿命和提高了助焊剂残留物中的

树脂和聚合物的清洗

效力。需要权衡的是降低槽寿命和降低无铅助焊剂中使用的高分子量树脂和聚

合物的清洗效力。

• ⽔基低反应型：产品具有溶解力和低皂化水平。由于低反应配方设计使用了与许多助焊剂中常用的

松香、树脂及聚合物溶解度参数相近的溶剂，所以改善了清洗速率。低反应型水基清洗液的好处是

槽液寿命长、材料的兼容性好、对共熔和无铅助焊剂残留物的清洗效率高。由于高

溶剂化能力和良

好的材料兼容性，水基低反应型提供了一流的技术。

12.6.5 ⽔的有机溶剂乳液这种清洗技术在水中以乳液的形式使用完全非可混有机溶剂。溶剂乳液

能够消除松香和其它非极性材料，水基部分能够溶解水溶性残留物。

在这个过程，所用控制量的有机溶剂与洗涤室的水混合，在洗涤槽里溶剂液滴很好地分散在水中形

成“乳状液”，最后被喷到待清洁的部件上。洗涤循环过程中，已喷射的溶剂/水的混合物流回洗涤

槽持续被乳化。

总体而言，这一进程的概念，是将有机溶剂清洁与水清洗所固有的优势相结合起来。使用的有机溶

剂相对较高的沸点，较低的蒸汽压力，减少了挥发性有机化合物的排放量。水媒介中少量的有机溶

剂，通常也不会存在火灾或者爆炸隐患。

12.7 ⽔清洗剂设计以⽀持特定的⼯艺清洗率定理的过程，认为静态速率（残留物在清洗剂中的溶

解

度）加上动态速率（热和机械能）等于工艺清洗速率。静态清洗速率代表了清洗剂对残留物的内

聚能特性，与清洗剂具有相似溶解度参数的脏污易于混合和溶解于清洗剂中，清洗剂的溶解度参数

与它们各自的溶解度参数有很大不同。基本原则遵循Hildebrand and Scott（1950）定理-“相似相

容”。如果清洗剂与脏污的溶解度参数

不匹配，即使应用高的机械力也通常不能清洗干净脏污。

12.7.1 台式清洗对于小批量生产如样机加工或者偶尔的焊接修饰，对助焊剂的去除，可以采用小

清洗槽或者湿刷来完成。对于这样的操作，应该使用纯水或者软化水洗涤和去离子水冲洗。将水加

热到高于室温达到50° C[122° F]是有益的。应该避免使用含有添加剂的水

进行清洗，因为手动冲洗

可能无法完全清除添加剂。

12.7.1.1 刷洗水结合有机溶剂可用于刷洗清洗返修。IPA/水已经被普遍使用在这种方式中。当使

用刷洗步骤时，与助焊剂残留物内聚能参数相似的有机溶剂和水膜能够形成适当的清洗剂。

12.7.1.2 擦洗湿擦洗用于过程和维护清洗。类似于刷洗，与有机溶剂相混合的水可用于模板清

洗、回流炉清洗、托盘清洗、机器清洗及其它维护应用。

12.7.2 模板清洗

模板清洗演变以满足高价值的表面贴装技术的清洗要求。模板清洗过程是一个多

维度的清理过程，用于清洁模板（焊膏和SMT粘合剂）、错印的SMT电路板、焊接前和回流锡膏的双

面错印。表12-2列出的模板清洗剂产品设计。

12.7.2.1 模板清洗使⽤⽔基⽆冲洗水与有机溶剂相结合提供了一个功能性的清洗剂去除模板和印

刷错误的印制电路板上的未固化焊膏。

12.7.2.2 模板清洗使⽤冲洗⽔基带有温和的碱性源和功能添加剂的水基清洗剂能够

有效地去除未

固化的锡膏，但缺乏了去除未固化的SMT粘合剂和焊后锡膏的性能。

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12.7.2.3 模板清洗去除未固化的焊膏和芯⽚焊接机粘结剂与活化剂、有机溶剂和功能性添加剂相

结合的水提供了一个多功能清洗剂，以消除主要的未固化的焊膏和SMT粘合剂。有机溶剂的基础部

分溶于水，部分可溶的有机溶剂润湿非极性粘合剂和一部分助焊剂残留物不溶于无添加剂的水，水

携带溶剂有助于冲洗掉不必要的残留物。

12.7.3 ⽔基去除未固化的焊膏和双⾯印刷错误为了满足既能去

除未固化的焊膏、未固化的SMT粘

合剂，又能去除回流助焊剂残留物的多功能清洗能力的需求，而精心设计具备上述特点的清洗剂是

必要的。

12.7.4 批清洗典型的批处理设备使用空气喷雾和浸泡的设计。水基清洗剂被设计成具有基于脏污

的不同功能的添加剂、设备类型、材料的兼容性及环境问题。由于清洗组装件需要较长的洗涤时

间，所以材料兼容性是批加工需要关注的一个问题。在某些情况下，水槽旁边抑制剂

用于解决材料

的兼容性问题。

12.7.5 浸⼊式超声波各种水基清洗剂产品设计可用于浸泡超声波清洗流程。在超声波系统，在相

同的温度、相同的清洗剂，使用不同的清洗力如喷在空气中，表现往往是非常不同的。有效清洗是

设备使用的功率密度和频率的函数。评估清洗剂在清洗过程中始终是重要的。使用预期的超声参数

测试清洗剂显得尤为重要，我们的目标是使用清洗剂达到有效清洁的一致性，但

在这个过程中避免

表面侵蚀。用户应该侧重于性能和冲洗性特点。

清洗剂的设计必须以这样的方式，清洗在超声波的有效性最佳温度附近效果最优化。低于最佳温

度，物理性质、化学性质、包括清洗剂的密度会阻碍超声波气穴现象。高于最佳温度，随着蒸汽在

空化气泡水平的提高，有效的内爆阻碍了清洗效果。

12.7.5.1 浸泡喷流水基清洗剂设计浸泡喷流类

似超声波的设计。清洗设备严重影响清洗剂的设计。

12.7.6 浸⼊式离⼼离心力的作用加速清洗剂在零件表面分布。为保持过程的一致性，清洗剂必须

一直使用。独特的工艺产生离心力协助清洁步骤。除了吞吐量的缺点，这个过程可以实现高洁净度

水平和对部件下的清洗出类拔萃。

12.7.7 喷淋（单腔体的或者多腔体的）设计用在批和平面清洗设备中的水基清洗剂，根据污染物、

材料兼容性和环境方

面的考虑，通常需要含有功能性添加剂。由于喷淋存在阴影及流体作用力存在

非直接性，批清洗工艺通常需要更长的洗涤循环时间。材料兼容性是一个重要的水基清洗剂的设计

考虑。此外，功能性添加剂也可被用来预防和消除泡沫。

12.7.7.1 在线式喷淋为在线式空气喷淋工艺所设计的水基清洗剂非常多元化，工程设计目标是设

计对广泛脏污类型残留有效的助焊剂。由于设备

和系统功能密度的增加，水性清洗剂的作用就显得

更为重要和难以取得。为了达到过程的需要，水性清洗剂的设计含有溶剂化材料以溶解脏污，软化

表12-2 模板清洗剂设计

清洗剂设计技术基础 PH值冲洗机械设计脏污

水基无冲洗水+溶剂中性新鲜清洗液或者水超声波或者空气喷射

焊接前焊膏、部分回

流助焊剂残留

水基有冲洗

水+无机溶剂+功

能性添加剂

碱性 DI水超声波或者空气喷射焊接前焊膏

水基有冲洗

水+活性剂+溶

剂+功能添加剂

碱性 DI水超声波或者空气喷射

焊接前锡膏和回流助

焊剂残留物

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基体，如果需要的话，添加剂可以起到浸湿、消泡，并抑制腐蚀和电路组装的组件的损伤。由于电

路设计日趋复杂，清洗剂功能性的增加显得日益重要。

12.7.7.2 在线式底部喷流用于底部喷流的水基清洗剂的设计，与批清洗工艺类似。在线工艺需要

在短时间及在没有强大机械力的情况下能有效去除脏污。

12.7.8 维护清洗水基清洗剂在组装过程中的各个阶段都被需要用来清洗过程材料。过程设备、托

板和夹具

都必须定期清洗。

12.7.9 波峰焊定位装置清洗助焊剂残留物会在波峰焊机的机械爪上残留和变干。当在制程中用了

水溶性助焊剂时，水基定位装置清洗剂通常被用来清洗机械爪。水基清洗剂也是与松香、免清洗焊

剂有很好的匹配性。

12.7.9.1 波峰、回流和空⽓过滤器清洗过滤器沉积的松香脏污需要定期清洗。水清洗剂是为清除

重松香而设计的，水基清洗剂必须设计成支持清洁设备和脏污类型。

12.7.9.2 托盘

清洗水清洗剂对沉积在波峰托板上的松香清洗很有效。与其它工艺设计一样，水清

洗剂必须设计成支持清洁设备和脏污类型。

12.7.10 ⽔基清洗设备电子组装清洗需求是基于应用、客户、返工和在这个过程中的整体步骤考

虑的。基于产品整个生命周期可靠性和功能性问题清洗是需要的。清洗设备是根据应用需求设计

的。清洗应用需求可能来自于台式清洗、批清洗和高产量连续清洗工艺。

12.7.11 批清洗设备批清洗设备代表了全球绝

大多数已安装有电子组装的清洗工艺，且包括了几

个具体的清洗技术和产能。批清洗机历来被认为对高组合的产品环境是合适的。各种空气喷射、浸

泡喷射、超声波、离心方式代表几乎所有的现代自动除焊剂技术，都在批量清洗中得到应用。批量

或者其它清洗机方式的选择是基于一组可预测的因素，如吞吐量的需求、特定化学方法的选择、资

源可用性（水、电、空间）和周围的环境如噪音、所需的外围设备、气味等。

12.7.12

批浸泡批次浸泡清洗设备是将一系列的单独清洗缸或者一系列的清洗模组进行整合。部

件通过手工或者自动化从一个清洗缸到另外一个清洗缸进行清洗、冲洗和干燥。根据零件尺寸和吞

吐量要求，可以提供各种尺寸的清洗缸。清洗缸的数量取决于所使用的化学物质和所需的清洁程

度。水清洗通常使用一次清洗、两次冲洗和一次烘干。一些批量小的情形或者这些情形没有高清洁

度要求可能只使用一个单一的冲洗。对一些关键产品，会采用多个洗涤槽和额外的冲洗槽。

在这些系统中搅拌通常使用超声波能量或者“浸泡喷射（SUI）”。根据传感器的位置，超声搅拌可以

做得对形状很敏感。因此，为达到对没有浮高密集组件最佳的清洗效果，传感器（S）正确的组装位

置是必要的。由于这样可以增强清洗能力，批量清洗设备中搅拌清洗通常被认为

是好的方式。（传感

器安装的正确方位在IPC-TM-650测试方法2.6.9.1和2.6.9.2有说明。）

为达到所需的清洁度等级，冲洗用水持续补充是重要的。一些系统，特别是空气喷射，必须不断抽

走用过的水让新鲜的水喷到部件上。在用到浸泡冲洗的场合，“抽空注入”或者持续溢流之一应该

被采用。在多清洗缸系统，计数器级联冲洗可以节约用水，新进

的去离子水流入最终冲洗缸，后面

满溢的水流到前级的冲洗缸。冲洗的水应该再流入废水处理器。当脏污浮到表面，清洗坝就会起作

用。如果停滞冲洗，污染物水平迅速提高，并呈现在短期内冲洗没有效果，应该经常清空并重新注

水。

监测清洗槽是非常必要的。

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