IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第134页
或者 二 十 几 分 ,而 特 性 强 的 溶剂 像氯 化 溶剂评 级 都在 好 几 百 。 KB 值 是溶 解 力的一个 指 示值, 应 该 结 合其 它 的 测试 , 如 最 大的 溶 解 性 碳 氢 化合 物测试或者具体 的 溶 解 力 测试 来 决 定溶剂 的清洗力。 10.2.3 共 沸混 合物 一个 共 沸混 合 物是 两种 或者 多种 液体 按 一 定 比 例 的 混 合, 简 单的 蒸馏 不会 改 变 它 的组成成 分 …

9.9.4.13 离⼦交换(去离⼦作⽤) 在这个过程中,溶解的矿物质(离子)是通过阴阳离子树脂在交
换过程中去除的。其中阳离子树脂去除所有带正电的离子(钙离子、钠离子等),并用氢离子来取代
它们;而 阴离子树 脂去 除所有带 负电的离子并用氢氧根离子来取代它们。当氢和氢氧根离子结合
了,就形成了纯净水。一个双床去离子
方法包含了一个阳离子树脂缸连着一个阴离子树脂缸,通过
此方法出来的水的电阻率范围是从50000到500000 ohm-cm。一个混床去离子方法包含了阴阳离子树
脂的混合物,它们结合在一个缸里,生成的水的电阻率范围从500000 ohm-cm到18.2 megohm-cm。
9.9.4.14 特别的离⼦交换树脂 特别应用的树脂,比如,螯合物或者重金属选择性树脂,专门用来
去除重金属,而非其它的
离子(阳离子或者阴离子)或者有机去除性树脂。
9.9.4.15 其它⽅法 其它方法在一些非常具体的应用中也是有意义的。通常用这些方法从废水中排
出需要的水再重新使用。这些方法适用于含有溶剂的污水流。最常用的方法是蒸馏。
9.9.4.16 蒸馏 是一个通过蒸发来分离出自来水或者洗涤水中的污染物从而得到高纯净度的水或者
净化的溶剂。在一些情况下,也可以用蒸馏来净化洗涤
槽中的水。用这个流程来净化水是适当的,
但这流程所需要的能量使得操作起来的费用很高。在一些地方,使用任何能蒸馏的机器可能需要一
个特权许可证。
9.9.4.17 紫外线照射(UV) 是一个通过钝化作用给水消毒或者通过一个特定波长(典型的是254纳
米)的光杀死微生物的方法。
9.9.4.18 臭氧化作⽤ 是一个用臭氧(气体)来处理水和污水的方法,用一
种超强氧化剂将有机化
合物降解成更小的分子和离子。
9.9.4.19 氯化作⽤ 是一个使用次氯化钠、氯胺、氯气或者其它含氯化合物给水消毒的方法,水和
表面可以通过杀死和抑制微生物生长的方法来使水得到净化。
10 溶剂型清洗剂
本章节阐述了焊接后电子/电气组件、部件和应用工具的溶剂清洗。
10.1 ⽬的 本章节的目的是提供对主题的基本理解,并为溶剂清洗技术的用户或者潜
在用户提供关
于溶剂清洗制程选择或者改进的指南。
10.2 术语和定义 本手册中使用的所有术语和定义符合IPC-T-50。对本标准主题讨论至关重要的
基本术语和定义,将在本手册后续的相关章节提供或者定义。
10.2.1 溶剂清洗 溶剂清洗是使用溶剂型媒介来洗涤和冲洗电子部件和组件的过程。在溶剂清洗过
程中,干燥是独立应用和独立装备的。在蒸汽去焊的过程中,干燥是通过蒸发在被清洗的零件上的
剩余液体溶剂来完成的,水
被带到由沸腾的溶剂形成的蒸汽带,停放在自由区域内,在蒸汽脱脂剂
中任何剩余的液体一遇到冷却的空气就蒸发掉了。在其它的应用过程中,干燥过程是将剩余溶剂蒸
发到室内空气中。确保使用适当的通风设备以使空气的蒸汽保持在建议的范围内,并且要遵照地方
有关工作环境和排气气流装置的健康和安全性法规。
10.2.2 贝壳杉脂丁醇值 (
KB值) KB值是一个对碳氢化合物溶剂溶解力的国际性标准量测值,该值
由美 国材料试验协会标准的测试ASTM D1133管理。测试的结果是一个索引比例,会用KB值来表
示。一个高的KB 值表示溶剂溶解特定物质的特性更强或者活跃。特性温和的溶剂分值低,只有十几
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或者二十几分,而特性强的溶剂像氯化溶剂评级都在好几百。KB值是溶解力的一个指示值,应该结
合其它的测试,如最大的溶解性碳氢化合物测试或者具体的溶解力测试来决定溶剂的清洗力。
10.2.3 共沸混合物 一个共沸混合物是两种或者多种液体按一定比例的混合,简单的蒸馏不会改变
它的组成成分。发生这种现象是因为当一个共沸混合物被煮沸时,出来的
蒸汽与原来的混合物成分
是一样的。
10.2.4 洗涤 洗涤是首要的清洗操作,利用化学和物理作用将不期望的杂质(污染物)从表面去
除,主要是溶解污染物。
10.2.5 冲洗 冲洗是一个通常跟随在洗涤步骤之后的清洗操作,是通过稀释模式用干净溶剂置换残
留污染物,获得干净溶剂润湿的表面。在蒸汽脱脂系统中,在洗涤步骤之后的气压带里冷凝在零件
上的溶剂常常足
够用来冲洗零件。
10.2.6 ⼲燥 去除和回收任何残留在已洗涤和已冲洗部件表面的液体溶剂的工艺。在蒸汽去助焊剂
工艺过程中,干燥是在清洗机洗涤区的沸腾溶剂所产生的蒸汽区实施的。在部件表面通过过热溶剂
蒸汽可以增强干燥效果,确保彻底清除残留液体溶剂。这项技术对复杂几何形状的部件特别有效,
可以将液体溶剂完全去除。干燥实际上是发生在设备的冷却区,在冷却区里煮沸的
溶剂重新浓缩并
且可以从组件上滴下来。
10.2.7 去助焊剂(焊剂去除或者焊后清洗) 去助焊剂是一个用来去除助焊剂及其副产品的清洗工
艺。其它的目的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。印制板或者元器
件制程或者其它操作过程中所留下的杂质也可在此工艺中去除,因此,去助焊剂清洗制程扩大了印
制电路组装业者的工艺窗口。
10.2.8 化⼯材料⾸字缩写
• HCFC:氟氯烃
• HFC:氢氟烃
• HFE:氢氟醚
•
nPB:正溴丙烷
• CFC:氯氟烃
• TCE:三氯乙烯
• PCE:氯乙烯
• IPA:异丙醇
• t-DCE:反式二氯乙烯
10.3 溶剂清洗的背景和概述 溶剂清洗背后的执行原则是它能够将电子组件上的焊剂残留作为非挥
发性的残留溶解到溶剂中的能力,而冲洗组件用的却是挥发性的溶剂蒸汽。当焊剂残留溶解到溶剂
清洗剂中时,问题就解决了。将焊剂残留溶解到溶剂清洗剂中的能力可以由动态平衡来表示,该动
态平衡由固体助焊剂残留物溶解和
分离两步完成达到固体残留量与溶剂平衡点即可。焊剂残留物溶
解到清洗剂的能力是由溶剂和溶质分子间和分子内的作用力平衡决定的,而且溶解作用过程中伴随
着熵变。比如气温和气压因素能改变这种平衡,因此也就能改变溶解度的性能。
10.3.1 溶剂清洗概述 溶剂清洗是一个将清洗剂直接在需要清洗表面喷淋、沉浸、刷洗的过程。溶
质溶解到溶剂中的能力
称为溶解度。污物和溶剂清洗剂通过它们分子结构的排列而相互作用。热度
和熵特别能加速溶解,并致使溶质更具有热力学稳定性。溶剂清洗剂的效力取决于溶剂和溶质结合
的能量,而这能量又基于驱散、偶极子运动(同一个分子内,部分正电荷和负电荷的相互排斥)和
与氢结合的性能。
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溶剂清洗剂大致可以分为两大类:极性和非极性溶剂。在清洗剂中的溶剂介质常数提供了一种清洗
剂极性衡量标准。高极性溶剂有一个高的介电常数,而 非极性的溶剂有一个低的介电常数。非极性、
偶极矩、与氢结合的溶剂决定了什么样的化合物溶解到了清洗剂中,和用什么样的其它溶剂或者液
体化合物来溶解溶质。根据经验,极性溶剂溶解极性的化合物效果最好,
非极性的溶剂溶解非极性
的化合物效果最好(例如,“相似相溶”)。
溶剂清洗剂可以分为非极性的、质子或者非质子的。常见的非极性的溶剂像矿物油、环戊烷和甲苯
主要是用来溶解非极性的溶质。质子溶剂,比如异丙醇,氢与带负电的(阴离子)溶质结合。常见
的质子溶剂包含异丙醇、甲醇和水。常见的非质子溶剂有更大的偶极
矩,通常通过对偶极子负极的
引力来使带正电的阳离子成为溶剂。常见的非质子溶剂包含1-2反式二氯乙烯、丙酮和乙酸甲酯。
希尔德布兰德(1936)和兰森(1966)原理,在匹配溶质与更强清洗能力的溶剂方面,提供了有力
理论见解。与溶质的分子间有紧密相互作用的溶剂清洗剂主要是用来溶解污物的。了解了这些相互
作用,清洗
剂公司就能设计出符合污物溶解度特性的溶剂清洗剂。这就顾及到了绿色科技的发展,
用相对较少环保和健康问题的溶剂取代“好的”溶剂。
10.3.2 流程图 溶剂清洗剂通常用在局部清洗、批清洗和带有非气密密封元器件的组件上。溶剂提
供的一个好处就是它的表面张力小和浸湿低间隙和盲孔的能力。当清洗印制电路组件和元器件时,
采用能与被清洗的污物匹配的溶剂,是一种有效果的明智选择。
10.4 溶剂清洗剂技术
10.4.1 单
⼀溶剂系统 单一的溶剂是一种可以有效溶解溶质的物质。例如,异丙醇(IPA)能溶解
大范围的非极性化合物,并且异丙醇相对无毒并能很快挥发。因此它被当作溶剂和清洗液体而广泛
地应用在电子组件、模板和其它比如接片、磁带和磁头的电子元器件以及光驱驱动器里的晶体激光
器的清洗上。异丙醇常用来去除集成电路组件上的热胶。异丙醇是一种常用来去除和测试离
子型杂
质的萃取剂。
10.4.2 混合的溶剂系统 工程上的溶剂混合物适合大范围的清洗应用。对环境友好的溶剂分子已经
取代了消耗臭氧的、有毒的和有害的溶剂。溶剂混合物通过高的溶解力、低的表面张力、耐燃性和
分子的稳定性起作用。溶剂的这些特性为特定的污物和工艺需要的溶剂混合物的配制提供了平台。
混合溶剂常用来清洗电子组件和清洗元器件上的助焊剂。混合溶剂与溶质很匹配,
高气压有明显的
浸润特征来确保元器件窄间隙底下有水流从而溶解和去除焊剂残留。极低的粘性和表面张力彰显了
浸润和流动的特征,被要求用来清洗高密度组件。
10.4.2.1 共沸混合物 一个共沸混合物是指两种或者多种液体的混合,混合所按照的比例使得它的
成分不会因为简单的蒸馏而改变。这是因为当一个共沸混合物煮沸时,出来的蒸汽的成分构成比
例
与原先的混合物是一样的。共沸混合物有它特有的沸点。共沸混合物的沸点温度要么低于任何一种
它的构成物的沸点温度(一个正共沸混合物),要么高于任何一种它的构成物的沸点温度(一个负共
沸混合物)。
工程共沸溶剂的优点是很适合用来清洗电子元器件和组件。混合物不会通过蒸馏而改变,这就确保
了清洗溶剂
可以持续得到纯化和再使用。另外一个共沸混合物的优点是它的有效易燃溶剂可以与不
易燃的溶剂结合从而生成一个不易燃的共沸混合物。
10.4.2.2 类共沸混合物 混合性溶剂以一定的比例就形成了共沸混合物。当在配制工程混合溶剂的
时候,在这混合物中的一种特别的溶剂可能会呈现出令人满意的汉森性能和贝壳杉脂丁醇值。像这
样,混合溶剂就
需要采用高一点的比例以提供一个令人满意的清洗特性。这些偏离比例的混合物就
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