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1 1.4.2 燃烧保护不同厂家处理可燃性问题各有其独特的方式。有些厂家选择适用氮气来使半水基清洗剂腔室惰性化，以排除燃烧的可能性并采用小水滴的方式得到更有力的喷淋。有些厂家则选择在清洗机内配备火焰探测器，如果发现火源，则可关闭喷洒水滴。大部分清洗机都配备了二氧化碳灭火系统，…

这部分溶剂的浓度相当高，以至于在冲洗过程中的冲洗水实际上是半水基清洗剂在水中的稀释乳

液。这部分的冲洗水通常称为乳化冲洗液，乳液的浓度一般是几个百分点。浓度取决于半水基清洗

剂的乳化性能。当冲洗水注入到一个静止的称为倾析器或者分离器的贮槽中时，乳液必须能够进入

到溶剂层和水层。

倾析

掉多余的溶剂之后，水返回到乳液冲洗贮槽并用于冲洗更多的组件。组件运送到第二个冲洗

点。在这个点上组件携带非常少量的半水基清洗剂，在两个贮槽出来的冲洗水中，从机器排出的半

水溶性清洗剂和污染物的量都非常少。

11.3.6.3 乳液浓度用折射系数定量评估清洗液中半水基清洗剂和污染物的浓度是可行的。另外，

有一个数学模型可以将冲洗水的流速、印制线路组件上的带离液

、第一步冲洗的乳液浓度和印制线

路组件的吞吐量作为变量使用。带离液的量，包含携带在设备的各个部位之间的，是印制线路组件

的时间函数，这允许使用水滴和风刀去除组件表面的物质。

从本质上讲，倾析器/乳化概念在半水基清洗工艺中作为第一步冲洗使用，可以降低总的有机物质进

入随后的冲洗流的乳液浓度的百分比。因此，如果保持2%的乳液，如果半水基清洗剂

不溶于水，只有

2%的溶剂从清洗印制线路组件部分被带出，到达冲洗水流。

因此，冲洗水中的半水基清洗剂的浓度，可以通过从清洗剂贮槽带出的半水基清洗剂的量，除以相

同时间间隔内贯穿设备的冲洗部分的总水量，来进行简单的评估。

11.3.6.4 闭环倾析器非水基有机系统经常在第一步冲洗采用闭环倾析器。这个单独的冲洗阶段浓

缩了从第一个洗槽出来的化学清洗的带离液形

成的有机乳液。它用于分离和回收清洗剂与冲洗水。

当系统未采用倾析器时，最后的冲洗水浓度应该乘以乳化液的百分浓度，而不是清洗剂的浓度。

11.3.7 ⽔溶性（II型）清洗剂的冲洗部分清洗工艺采用水溶性清洗剂时，乳化/倾析器的概念是不

需要的。水基冲洗工艺会采用连续的冲洗过程来取代。这种类型的冲洗可用于不溶于水的半水基清

洗剂，或者可

溶于水的半水基清洗剂。

11.3.7.1 连续冲洗过程图11-5是连续冲洗过程的图解。溶剂从溶剂贮槽中排出后进入到冲洗贮

槽。水梯阻碍溶剂流动。污染物的浓度由于稀释在每个编号更高的贮槽而逐渐降低。

11.3.8 ⼲燥部分去除半水基焊剂的一个重要方面是干燥。干燥是去除半水基焊剂工艺的最后一

步，对不同的冲洗工艺，这点是基本相同的。有两种干燥蒸

发和物理替代方式。蒸发有两个问题。

首先，它是能量极度密集型的，因为水的蒸汽热量十分高。其次，当清洗液中的水都蒸发掉时，水

中各种污染物都将会残留下来。最有效的干燥过程是用高流速的热空气吹掉或者尽可能地去除组件

上的水。少量的残留水可以用红外加热器或者对流烘箱蒸发掉。

11.4 半⽔基清洗设备

11.4.1 在线清洗机在线（去焊剂）清洗机

（如图11-5所示）用于清洗大批量的印制线路组件。设

备制造商采用各种工程方法生产在线去焊剂清洗机。由于大部分半水基清洗剂的可燃性质，不锈钢

是生产在线清洗机的首选材料。这些机器的运作关键是要正确选择与清洗技术操作相匹配的，用以

生产泵密封件和垫圈的人造橡胶。现已有许多类型的清洗机内部运送系统，它们对溶剂使用的效果

应该予以考虑。一些设备制造商已经

在清洗机部件之间安装了气刀，以减少带离液的排出。

用I型材料生产的清洗机有内置乳液倾析系统，而使用II型材料的清洗机系统则没有。

保持清洗机干燥的方法通常是用高速加热的空气尽可能取代冲洗水，并尽量减少烘干产生的蒸汽

量。剩余的水分可借助位于清洗机干燥区或者脱线烤箱的红外加热器得以蒸发。

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11.4.2 燃烧保护不同厂家处理可燃性问题各有其独特的方式。有些厂家选择适用氮气来使半水基

清洗剂腔室惰性化，以排除燃烧的可能性并采用小水滴的方式得到更有力的喷淋。有些厂家则选择

在清洗机内配备火焰探测器，如果发现火源，则可关闭喷洒水滴。大部分清洗机都配备了二氧化碳

灭火系统，半水基清洗机清洗剂室内填满了灭火物质。一些水溶性半水基清洗剂

厂家提供的材料可

用作水乳剂。在这些情况下，乳剂中的水有抑火功能。

11.4.3 批清洗机批清洗机半水基清洗剂消耗低，这是因为：（a）半水性清洗剂具有相对较低的蒸

汽压力；（b）甚至当它们包含（按重量计算）20％以上的助焊剂残留物，它们仍然是有效的清洗剂。

批量清洗系统所需的半水基清洗剂初始量，可低至20升（5加仑），且易于更换。

半水基

清洗剂洗涤舱通常是一个封闭的腔，因此批清洗系统中的挥发性有机化合物的损失通常是非

常低的。

批清洗系统提供了一个广泛的调整过程。不仅是容易改变洗涤和冲洗次数，而且这些次数的比例也

是可以调节的。

自动吊笼能最大限度地降低运营成本，同时还有严格的过程控制。这种吊笼对要清洗组件的载重是

极其有效的。

由于

其离线的能源使用量低，批处理系统是非常节能。

有许多独特的批处理机方案，下面介绍一些常见的。

11.4.3.1 双喷舱这种方法使用两个喷雾舱，一个用于洗涤，另一个用于冲洗。通过从旋转臂倾泻

出半水基清洗剂（旋转类似商业洗碗机的旋转方式）以达到液体搅动。组件垂直排列，有利于排

水，让半水基清洗剂清洗到组件和线路板之间的空隙。由于半水基清洗剂是通过气动喷洒，半水基

清洗剂洗涤舱用氮气保护，以消除可能点燃的薄雾问题。在第二个舱中用热水进行冲洗，从而减少

半水基清洗剂的损失。冲洗水的污染程度可以测量，如有必要，可自动延长冲洗时间。冲洗舱可能

包含乳液倾析和水净化系统，使冲洗水可反复使用。大量冲洗用水从板间排出后，组装组件烘箱中

被烘干，这种方法适合易燃溶剂的清洗。

160˚F

加工流程

洗涤

循环洗涤

蒸发损失

DI水 2-3 gpm

排出或者

蒸发器

冲洗干燥

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图11-5 连续冲洗过程

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11.4.3.2 单清洗冲洗舱这种方法清洗和冲洗使用同一个舱体。在一个系统中，印制电路组件水平

排列，并在浸入于装满半水基清洗剂的室中的同时，快速交替方向旋转。零件旋转时的离心力使液

体产生搅动。清洗周期完成后，半水基清洗剂是从清洗室中排出，被用以冲洗的清水取代。用氮气

惰性化可提高安全性。零件被甩干，如果需要的话，在烤箱中烘干。换一种思路，将喷嘴固

定，一

篮子的零件在喷洒部位下来回运作。

11.4.3.3 带有循环泵的过滤箱这种方法需要用到一组并排放置的三或者四个小水箱。这些小水箱

可能配备加热器和/或者冷却器并带有超声波，相当于浸泡时的喷流效果。每个水箱中的液体是由循

环泵过滤和搅动。美军方不再禁止超声波，只要零件及其组件达到适当的IPC测试标准。IPC测试方

法用于测试超声波清洗是否合格。

干燥舱可以很容易放置在最后一个冲洗设备后。手动或者可编程

自动吊笼将组件从一个清洗槽运至另一个清洗槽。

11.4.3.4 仿在线程序第四种方法使用三台在线机器，用手动或者自动方式将一组组件成直线地水

平排列。第一台机器包含一箱有内置吊笼的溶剂。只要一组组件立于吊笼中心，它就全部浸泡在溶

剂中，关闭盖子，浸泡喷淋技术就可以发挥作用了。之后，这组组件缓慢地

从溶剂中升起，最大限

度地减少溶剂的溢出。在适当的排水周期后，该组件转移至洗涤/冲洗设备。这一过程通过线形往复

摆动的喷洒杆得以实施，最初是在封闭圈装有的高压喷嘴，紧接着是装纯净水的开放圈喷淋喷嘴。

之后，组件转移到第三台机器，该机是一个专用的高速旋转的热风刀干燥机。这样设计的目的是让

三台机器中的任何一台机器在任何时刻

都有一组组件。

11.5 清洗过程和质量监控

11.5.1 洗涤段有多种方法来控制半水基清洗剂。该流程的目标是建立一个平衡条件，使清洗剂在

相对恒定的助焊剂浓度下仍有效运作，达到理想的清洗效果。有四个因素控制在任何清洗剂中助焊

剂残留物的浓度：

•进入印制电路组件中清洗溶剂的助焊剂数量。

• 在清洗剂中溶解的助焊剂数量。

• 印制线路组件表面耗费的清洗剂数量。

• 新鲜的半水基清洗剂中的助焊剂数量，新鲜的半水基清洗剂用

以补偿组件损耗的半水基清洗剂。

当进入印刷电路组件中清洗溶剂的助焊剂数量与清洗剂中溶解的及组件损耗的助焊剂数量相当时，

半水基清洗剂槽中的助焊剂残留物浓度达到了稳态浓度。这时可以通过调整滴注时间或者在清洗剂

室末端的气刀效力得以控制的。同样重要的是要调整气刀以避免喷雾的发生。如果建立适当的平

衡，水槽中的半水基清洗剂可以不更换

。

对于松香助焊剂，助焊剂残留物的平衡浓度应该控制在10~20％（最大）之间，或者在制造商的建议

范围内。在这些相对高的浓度下，半水基清洗剂的消耗低，清洁非常有效。由于合成活性（SA）的

助焊剂残留物易起化学反应，腐蚀性强，其浓度应该≤5％。

11.5.1.1 监测或者负载浸泡助焊剂残留物的浓度可以通过以下方法成功监测：

11.5.1.1.1 ⽐重监测助焊剂残留物

的浓度可以通过比重成功监测，因为大多数半水基清洗剂的比

重约0.84，而一个相似的松香助焊剂残留物的比重大约是1.07。虽然一个相似的SA助焊剂残留物的比

重约为1，但可以为合成活性（SA）助焊剂构建一个类似的区域。图11-6是描述了典型松香助焊剂在

I型碳氢半水性清洗剂中的含量和比重的曲线。

在所有情况下，半水性清洗剂应该通过实验室分析进行定期检测，

以验证上面列出的图表的准确

性。此外，如溶解的阻焊膜、盐和油等材料可能会导致偏离浓度图。

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