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在多箱的批次处理系统干燥经常使用强制热风。有些系统采用热风刀以加速干燥。在非传送带水清洗系统实现完全干燥，尤其对复杂的组装是具有挑战性的。 12.7.13 超声波在过去，军工界一直不愿意批准超声波清洗电子零件。这种不情愿是基于在工作中使用的金属外壳组件的一部分。结果会引起这些金属外壳内的组件损坏…

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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在多箱的批次处理系统干燥经常使用强制热风。有些系统采用热风刀以加速干燥。在非传送带水清

洗系统实现完全干燥，尤其对复杂的组装是具有挑战性的。

12.7.13 超声波在过去，军工界一直不愿意批准超声波清洗电子零件。这种不情愿是基于在工作

中使用的金属外壳组件的一部分。结果会引起这些金属外壳内的组件损坏，不允许超声波清洗电子

部件。在有这样想法开始以来，组件的耐用性和超声波技术已经有很大的改变。组件是比它

们在20

世纪50年代和60年代的更结实，可以容忍许多当时没有可能的风险。大多数的超声波设备制造商提

供更高频率的超声换能器在40-270 kHz的范围内，而不是以前普遍在20-25kHz系统。这些更高的频

率被认为对精密清洗应用更为恰当，对部件没有损害。有些厂家还提供扫频和功率控制发生机，这

两个大大降低电子组件损坏的概率。

由超声波引起

的损害最常见的是共振损坏。这些混合物和零部件仍然是个问题，如石英时钟振荡

器。扫频超声波可以减少这种风险，因为它不是停留在一个单一的频率足够长的时间导致谐振模式

而产生损坏。它也消除了驻波的高与低能量产生单频的脉冲，并可能导致脆弱的部位暴露在非常高

的功率密度。强烈建议超声波功率可以控制，为

减少对精密组件的损伤，甚至采用扫频和降低功

率。

最近，通过GEC赫斯特研究中心和EMPF广泛的研究，MIL-STD-2000进行了修订（版本A）允许军

事部件使用超声波。目前，举证责任在于用户能够证明超声波能量不会造成组件损坏。超声能量的

IPC工作组已公布了测试方法（IPC-TM-650测试方法2.6.9.1和2.6.9.2），在版本A适用于电子零件方面

协助用

户。同时，建议使用上述测试方法来验证超声波对精密器件或者混装板的可能损伤。美国提

交到IEC技术委员会，依据J-STD-001，还允许使用超声波在焊接清洗中应用。

12.7.14 浸泡喷射浸泡喷射搅拌创建一个动荡液面下的渗透和溶解脏污的洗涤环境。这种技术演

变可防止易燃溶剂的雾气形成。动力学效率低于空气喷射。液体的密度迅速减少板面的压力。冲击

下降的程度要求更强的清洗剂的

溶解力因数。因此，清洗剂的设计必须调整，做到低的冲击能量。

12.7.15 离⼼⼒这种方法是离心能量的应用，通过产品浸泡在洗涤槽内的旋转，然后受到了喷雾

清洗。部件放在工装里，受到向前或者向后的离心搅拌而旋转。这样科里奥利加速度足够的力量转

移的液体清洗剂，再将清洗剂推进到含有助焊剂残留物和其它污染物的空隙里。此方式可以使清洗

剂做平行移动并有效地渗透到部件表面和紧密排列的组件的下面。产品每几秒钟向相反方向旋转，

破坏层流模式和旋涡的形成。这将产生瞬时随机液体流动，是推进产品在相反方向旋转，最大限度

地利用离心能量。从四面八方层随机液体流动形成的彻底洗涤和冲洗的动作，并克服任何的阴影效

应。清洗机理是渗透洗涤和冲洗液体进入狭小的空间、螺

纹孔、盲孔、型腔、助焊剂和脏污夹裹的

所有其它地方。

离心能量用于半导体封装相关的污染去除，80年代末以来用于混合电路和印制电路板。电子部件和

零配件的离心力的作用已被军事广泛研究。最易受损伤的部件是那些绑定连接线，MIL-STD-883规

定，在2001版本的测试方法，大型混合电路的加速度力是恒定的5000 Gs，小型混合设备必须承受

30000 GS。在离心清洗，恒定

加速度的力是转速和旋转半径的函数。市售离心清洗系统可使产品受

到最大的341Gs力，这是远远低于可接受的范围内。

离心清洗是一个半自动化的批处理过程，在中等产出量半导体器件或者量少的混合物或者SMT组装

过程中应用广泛。传统的离心式清洗设备与其它批量清洗设备和工艺有许多相似之处，相似点包

括：

• 占地面积小，以最小的功耗

。

• 半自动化的过程，需要操作员来加载和卸载物体。

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• 污水排放低或者为零。

• 编程灵活。

然而，离心批量清洗与传统的批量清洗，有一些工艺特性不同，包括：

•典型的离心清洗工艺循环时间低于15分钟。

• 产品通常不需要额外的设备或者与干燥相关的工艺步骤。

• 可以用空气喷雾与浸泡洗涤相结合以消除阴影。

• 灵活的清洗机兼容性，去离子水、水基化学试剂或者溶剂/萜烯。

• 产品尺寸受限

于离心工艺箱体的尺寸。

• 需要工程制具来固定设备，可能需要多重设计，这依赖于产品的补足。

传统的离心式的清洗设备运用单轴驱动单元，这样的设计是为了支持定制或者通用的产品的制具或

者印制电路板组件（PCBA）。单轴驱动单元是基于自身中心轴进行旋转，既能够产生偏向力和离心

加速度也可以凝聚和稳固清洗、冲洗和干燥的力度。对于每一个流

程周期、旋转的时间、温度和速

度是非常灵活可变的，并且可以通过应用程序和/或者清洁度的等级需求来定义。

典型的循环周期包含浸泡洗涤和喷淋冲洗，紧接着是旋转加热干燥的过程。清洗剂（如不饱和碳氢

化合物和水基化学溶剂）在必要的情况下可以应用于浸泡洗涤循环周期中，为了能去除非极性残留

物。关于冲洗循环

周期，通常会利用工业用去离子或者纯净水，更有效地去除有极性的残留物。产

品在围绕自身中心旋转的同时，极细的雾化的工业纯水会被喷入到加工的机器膛内，并且在基层之

上，冲刷和去除一些残留的洗涤溶解液或者离子残留物。有些系统可以合并成机载的闭环式的可循

环系统，这样的系统可以降低涉及“带离”过程的溶剂消耗和冲洗的残留物

。当使用溶剂与纯水分

离的方式清洗时，系统会自动从冲洗水中分离洗涤溶剂出来，并且回流至洗涤溶剂回收处，使其可

以重复利用。使用过的冲洗水溶液之后会通过过滤净化系统，重新存储成与原来净化等级度相同的

冲洗水溶液。加热旋转式的干燥加工过程是完全集成在与洗涤和冲洗步骤相同的机器膛内。底层会

基于自

身的中心以特殊的高速率和周期率进行旋转，与此同时加热与过滤后的气体被注入到机器膛

内，完全地干燥和去除在冲洗过后一些残留在表面或者在元器件下面的液体溶剂。

12.7.16 批喷淋清洗批喷淋清洗设备可以包括单腔体、多腔体和按加工处理流程步进式的清洗设

备。单腔体的清洗设备可以将一批组装部件在同一个腔体内分步进行

清洗与干燥，同样的，使用多

腔体的清洗设备可以将多批组装部件在独立的多个腔体内同时进行清洗和干燥的加工处理。使用步

进式的清洗设备，是将各个专属的加工过程独立到每一个腔体内，如洗涤、冲洗和干燥。

12.7.17 单⼀和多个⾃主腔单一或者多个自主腔膛式批量清洗系统使用旋转式喷射悬臂将溶剂喷

射到已固定好边缘的板子上。清洗

循环可能包括预洗涤、洗涤和多次冲洗阶段。清洗剂可以被加入

到各个周期阶段。最终的冲洗阶段通常使用去离子或者工业纯水。关于洗涤和冲洗阶段使用的数

量、型号和持续时间一般都是比较灵活可变的。

虽然大部分这样的系统的功能类似于家用的洗碗机，通常来说家用的洗碗机并不是很适合这样周期

时间被固定的制程，而且

建造机器的原材料也不适合很多溶剂或者助焊剂，清洗剂（包括去离子

水）和温度控制。此外，洗碗机喷射力普遍不足以确保把元器件的底部冲洗干净。

关于批清洗系统的主要优点是它们较小的尺寸、能源的利用率、低成本、较低的化学品的使用量和

程序的多功能性。典型的单腔膛批量清洗系统要求至少3m

[10feet

]的场地和操作区域。容器柜的尺

寸比较小，容易允许低或者零排放的结构，而且能源的使用也只有在部件被清洗时才会产生，因此

使用量非常小。

基于事实要求，各个洗涤制程的阶段是可单独程序化的，洗涤和冲洗时间、冲洗的次数和需要清洁

的等级可以被独立程序化的，并且可以设定很宽的范围。

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