IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第196页

12.9.1 过程变量像化学清洗方面一样重要，纯粹物理的机制起着重要作用。一般说来，使用的热量及机械能量越高，清洗效果越好。 12.9.1.1 清洗剂浓度清洗剂浓度是清洗剂性能的一个参数，此外清洗温度、机械力也起作用。 12.9.1.2 清洗剂温度由于清洗剂温度的提高，溶剂型污染物溶解得更…

12.9 清洗设备选型流体管理在维持一个经济的清洗过程是关键。独特的模块控制（直列式清洁设

备）以及工艺流体同清洗化学品隔离（单一容器以及多种独立存在的容器）的分析是必不可少的。

流体输出的关键在于穿透以及急速打破与电路板间距较小的组件底部的焊剂屏障。通风管理关键在

于减少在工作区的化学品气味同时使从设备中排出的清洗气

味量为最小。液体的存储是延长清洗槽

寿命的关键。流体控制关键在维持正确的清洗槽浓度在清洗制程允许的公差以内。

随着时间的推移，清洗设备流体控制的设计会影响清洗制程的有效性。诸多因素，如高的清洗消耗

量、设备中冒出的蒸汽、在清洗及冲洗过程中的起泡、排气损耗，由于这些因素中的一个或者多个

因素失调会导致出现不好的清洗结果。当设备最初充满清洁化学品并启动时，制程问题

可能不会暴

露，但随着时间的推移会慢慢地出现。缺乏流程优化导致更高的缺陷率，典型的为在元器件底部间

隙以及表面存在白色残留物和不可接受的离子残留。

选择清洗设备需考虑许多因素。除成本评估之外，以下因素值得考虑：

• 清洗机和清洗剂可以清洁要求最严格的组件吗?

• 通风设计是否可以将清洗从冲洗和烘干隔离（适用于通过式以

及分段式槽箱）?

•加热单元能保持期望的设定温度吗?

•从机器开机到生产准备的阶段的响应时间多长？

• 设备能够满足清洗以及生产量的要求吗?

•蒸汽能从机器中消散掉吗（除了排气孔）?

• 设备可评估吗？

• 设备将清洗溶剂与冲洗水分离的效率如何？

• 设备能够收集剩余的清洗剂供后续

再利用吗？

• 清洗机有一个抽样端口吗？

• 清洗罐每分钟翻转多少次?

• 化学添加剂如何注入并控制？

• 设备是否受可编程控制器或者计算机控制？

• 印章、垫片等材料同清洗剂兼容吗？

• 机器可烘干组件吗？

• 清洗最困难组件的通过率是什么？

• 噪音等级？

• 设备成本？

•耗水量？

• 污水排放的体积量？

• 设备

的能耗成本？

• 设备占用的空间?

• 设备的清洗/部件成本？

• 设备的烘干能力如何？

• 在你的地区系统允许使用吗（空气以及水许可）？

• 在工人安全的工程控制及员工保护上系统有没有经过专业的评估？

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12.9.1 过程变量像化学清洗方面一样重要，纯粹物理的机制起着重要作用。一般说来，使用的热

量及机械能量越高，清洗效果越好。

12.9.1.1 清洗剂浓度清洗剂浓度是清洗剂性能的一个参数，此外清洗温度、机械力也起作用。

12.9.1.2 清洗剂温度由于清洗剂温度的提高，溶剂型污染物溶解得更快。温度越高可使焊剂变得

更温和以及更快地去除焊剂，高温

时可以减少冲洗的次数。最佳温度取决于清洁设备、清洗剂、污

染物以及元器件。

12.9.1.3 清洗剂时间清洗时间与元器件的间隙高度有很强的关联性。倒装芯片、μBGA封装芯片、

LGA封装芯片，QF封装芯片、薄片电容以及其它组件类型组件与电路板表面的间隙按大小排列而

减少。组件间隙高度低于3-5mils要求提高清洗时间以穿透并移除所有助焊剂残留。对于高密度组装

了

细间距元器件的组件，必须计划进行长时间的清洗冲击。当选择使用清洗设备以及清洗剂时应该

考虑这个因素。

12.9.1.4 冲击能量为了改善清洗细间距元器件效果，研究数据表明流体流动、板表面的压力、方

向力和清洗时间可改善制程清洗率。清洗设备的清洗部分是相当重要的。研究数据发现表明在清洗

阶段未完全消除的助焊剂残留在冲洗阶段也无法去除掉。保持压力循环同样缩短了在清洗中要求的

时间量。

通过使用各样的喷嘴

和泵技术可以实现清洗冲击。为了移除在间隙少于3-5mil下的助焊剂残留，清

洗时间以及清洗温度是关键参数。在回流焊过程润湿的助焊剂会穿透小的组件间隙并形成一个助焊

剂屏障。为了打破助焊剂屏障，清洁液以及冲击力必须首先溶解残留物以产生一个缺口使清洗液流

动到组件的底部。某些助焊剂残留物需要花较长的溶解时间，增加了清洗的复杂性。

12.9.1.4.1 流体流量流

体流量通常用每分钟的加仑量（GPM）进行表示。在清洁过程中所需提

供的GPM总量基于：进入净化器的水、净化器的储备箱、泵、设备中的水管装置、喷嘴型号、喷嘴

数量、存储罐的回收率。有充足的入水供应是非常重要的，特别是对于储液箱容积有限的清洗机。

一个储备箱储备大量供水或者化学与水混合物以满足运行

一个清洗过程所期望的流量。它也允许热

的液体的优先使用。一个效能泵会花最少能源消耗量传递最大容积的流体到整个清洗系统。喷嘴的

类型和数量将改变流体流量的限制。应该根据流量以及压力等特定工艺要求选择喷嘴。流体的流动

符合流程是考虑点。如果流体在通过一个闭环系统，可少补给水。如果流体

泄漏，必须替换整个容

积。

12.9.1.4.2 定向⼒由于电路板设计的复杂性和存在在组件之间和下方的越来越小的间隙，适用于

电路板的定向力量是清理所有污染物的关键。通过板的顶部和底部的各种喷嘴和可调喷杆，可以实

现不同的定向力。流体的流动方向和力量的大小是由喷嘴和板面之间的距离决定的。

12.9.1.4.3 板⾯的压⼒在板面的压力或者冲击力是难以衡量的。影响板面的压力的主要因素

有：

• 通过水泵、水管以及喷嘴的流体的流量。

• 水泵的出口压力。

•喷嘴的数量和类型（可以根据施加的限制来增加或者减少压力）。

•流体喷雾和板表面的距离（距离越短，在板面的压力越大）。

通过控制这些变量，你可以增加或者减少板面的压力。重要的是要在板的表面找到适当的平衡压

力，使清洗过程去除污染物，而不会破坏脆弱的部件。一个清洗系统，应尽可能

多的在过程中灵活

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地允许这些变量，如可选/可互换的喷嘴、可调式喷雾喷头和变量泵的转速控制的灵活性，将有助于

使用者在板面上产生最佳压力从而获得最好清洗效果。

12.9.1.5 控制清洗的过程清洗过程是动态的。在水溶液中的过程中，清洗环节使清洗剂和水变成

水蒸气排到排气口，蒸气进入通风排气口，和洗涤液带出的化学物质隔离。这三种类型的损失

需要

最小化，以维持一个具有成本效益的过程。本节提供监测洗涤浓度、自动化过程控制、洗浴环境和

洗浴环境寿命延长的信息。

12.9.1.5.1 清洗槽监控清洗槽监测中常用的方法有滴定法、折射率检测、分割的相关性检测和洗

浴分析仪。

12.9.1.5.2 滴定法滴定用来表述在碱性洗浴通过测量自由碱度在清洗液中的碱性物质的浓度。操

作者应该清楚明白PH数值之间是以10

为倍数的差异（对数）。pH值是用来衡量溶液的酸度/碱度的方

法。 pH值范围是0-14，是产品在每摩尔水中氢氧根和氢离子的浓度。在pH值为零，水合氢离子（H

O+）的浓度是一个摩尔，而在PH为14时，氢氧根离子（OH-）为一摩尔。换句话说，pH值不是一个

线性的关系。例如，一个pH值为10的摩尔浓度远大于PH值为9的十倍。

许多水基清洗剂都是用的PH值为9至11的弱碱成分。滴定过程是测量清洁洗槽中可测得的毫升相当水

平的碱性。毫升相当水平的碱性与浓度相关。

这种方式适用于以皂化为基础的清洗剂，同样也适用

于可溶于水且含很少甚至不含有机原材料的碱性清洗剂。在清洗剂会与残留物反应的情况下，跟踪

碱性清洗剂的浓度很重要。

12.9.1.5.3 折射率介质的折射率是通过测量光速（或者其它波，例如光波）在介质中的降低量得

到的。例如，典型的钠钙玻璃具有接近于1.5的折射率，光在其中的传播速度是

真空中的2/3。玻璃和

其它透明材料的两个共同特性都与折射率有关。第一，当光线从空气到材料界面时光线会改变方

向，这点应用于透镜。第二，光线在不同的折射率材料的界面时会发生反射。在解决糖的问题时，

折射率可以用来测定糖的含量。这篇文章与清洗浓度有关。用测定折射率的方法可以基于溶有清洗

剂的污染物的方法。这种方法十分适用于未经利用过的清洗剂。

12.9.1.5.4 清洗室监控技术由有机原材料设计而成的水清洗剂在水里可以部分溶解并形成明显的

分层。通常，溶剂的密度比水的低，当清洗溶液处于静态时，溶剂将漂浮在表面。当清洗槽中的溶

液充分搅拌时，溶剂以小滴的状态分散到水里。当清洗机搅动停止时，不能溶解的溶剂就留在了清

洗机箱的表面。溶解层表现了溶剂在水里的溶解度和其它的污渍和成分

中哪些可以优先溶解到溶剂

里。水相表现为溶剂和其它附着有溶于水的清洗剂的材料。

这样运用传统的技术会比较难监测像滴定以及折射率这样的指数。通过中和清洗槽达到一个终点

（滴定）来关联清洗浓度，不能说明有机原材料。比起水相，折射指数有相当的难度，因为不可溶

解的颗粒折射不一样。监测技术包括但不限于可使相分离与浓度关联的技术。

12.9.1.5.5 ⾃动化清洗机操控水清洗剂在不同的浓度范围操作。不同的供应商根据它们自己的工

艺技术提供的控制系统不同。

12.9.1.6 化学品配⽐装置配比装置采取了许多种设计途径，如文丘里管、水速降低装置、阳极排

水泵、定时以及通过增加补充水和压力活塞测量动力装置。当往清洗槽中加入水时，这个配比装置

就会添加清洗剂。这个装置设计在一定的清洗剂浓度范围内工作。在工作范围内，当添加补充水

时，泵通过刻度盘来分配清洗剂达到期望的水平。文丘里管通过变换节流面积大小来改变清洗剂浓

度，通常需要一个压力来调控流注来保持添加参数。为了保证化学配比装置可以保持清洗机在设计

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