在电子工业中,有两种主要类型的清洗剂——半水基清洗剂和溶剂基清洗剂。
要深入比较这两种清洗剂,请参阅“半水基清洗剂和溶剂清洗剂的彻底比较”。
与溶剂型清洗剂相比,半水基清洗剂使用安全且环保。这些受欢迎且有效的
清洗剂将成为我们的重点。 为了彻底清洁,清洗剂的化学成分必须能够溶解
要去除的污染物,并且必须根据具体情况进行评估。增加热能(温度)可以
最大化水性清洗剂的清洁潜力。随着温度升高,助焊剂变得更软,并且在机
械能的帮助下更容易被半水基清洗剂渗透,且大多数有机残留物在热水溶液
中溶解得更好。
高温还会将水的表面张力降低到大约25 达因/厘米,现在它可以轻松渗透到
我们现在生产的组件中的狭小空间,从而实现高效的清洁。但是较高的温度
可能会导致腐蚀、溶液蒸发损失增加以及相关设备的维护成本增加。
对于清洗过程,一般以80℃为上限,而对于漂洗,则为65℃。对于特定应用
,清洁化学品的选择决定了温度要求。
三、半水基清洗剂的冲洗挑战
“润湿性”定义了液体与表面保持接触的能力。与溶剂型清洗剂相比,水是水
性清洗剂的主要溶剂,具有较高的表面张力(约72 达因/厘米)。由于其高表
面张力,水具有较差的润湿指数,并且其渗入和渗出狭窄空间(小于等于
1 mil 的隔离元件)的能力非常有限。
由于这种高表面张力,很难单纯使用去离子水去除低间隙内的污染物。为了克
服这个限制,添加表面活性剂以降低清洗子过程中水的表面张力。然而,半水
基清洗需要事后漂洗,因为这些表面活性剂和其他对清洗有效的化学添加剂会
影响最终组装的可靠性。
四、冲击力
在漂洗子过程中,不使用表面活性剂,而是通过机械手段降低去离子水清洗的
表面张力。空气喷雾系统形式的机械能提供物理(搅拌)力,以成功清除先进封
装下方的剩余残留物和污染物。简而言之,机械能减小了水的粒径。机械能的调
节可以通过优化喷嘴压力、喷嘴角度、喷嘴配置和喷嘴类型来完成。在许多类型
的喷嘴中,以下是最常见的两种:
2. Delta Stream (V-Jet) 喷嘴:提供均匀液滴分布的平面喷雾
增加漂洗部分的喷杆数量可以改善漂洗效果。喷涂压力取决于PCBA封装的精细
程度。更大的压力会产生更小的水滴(并彻底清洁),但 PCBA 可能会损坏。
一般来说,扩散喷雾比连贯喷雾更适合用于漂洗。如下为一项案例研究寻求漂洗
的最佳条件,操作条件研究参数和漂洗阶段的分析结果总结在下表和图中。


该案例研究得出的结论是,使用具有低喷射角度、中等压力和高流速的扩散喷 雾可以实现有效的漂洗。在另一项研究中,发现使用 Intermix 大容量喷嘴
(交替 V 型喷嘴和 JIC 喷杆)对 RMA 和免清洗焊膏最有效。
五、清洗的时间
清洁的结果在很大程度上取决于电路板接触清洗剂和去离子水的时间。虽然
较短的清洁时间可以提高产量,但并不能保证彻底清洁。因此,工艺工程师
的工作就是找出最优的清洁所需的最短时间。
在线清洗过程中的电路板接触清洗剂的时间与传送带的速度成反比。通常,
较快的传送带导致无法彻底清洁,而较慢的速度可以在 1 mil 间隙以下
实现高效的清洁(清洗 + 漂洗),但它会影响产量并减少利润。
“冲击力”在优化清洁过程中起着关键作用——无论是表面张力还是整体
清洁时间。冲击力的选择(喷嘴配置)可能因焊膏类型而异。研究了不同
焊膏和喷嘴配置的清洁度结果,结果总结在下表中。

六、TECHSPRAY的清洗剂系列产品
总之,清洗过程是是依赖于半水基型清洗剂以及清洗设备的配合,依据用户端
的实际应用来筛选合适的清洗浓度以及设置相应的设备参数,已达到最优的的清洗效果。
Techspray在电子清洁领域拥有超过60年的成功经验,其技术专长可帮助工艺工
程师确定适合其应用的理想清洁工艺。此外,Techspray 提供全系列的强效去
焊剂和在线清洁系统,可降低总体运营成本并提高产量。其中,符合 RoHS 标准
的ECO-DFLUXER SMT 100是一种全球使用的水基环保清洗剂,适用于批处理和在
线工艺。皂化剂和溶剂的独特组合有助于工艺工程师降低表面张力并提高水在低间
距下的渗透能力。这种清洗剂的超强漂洗性使清洁过程更快,同时具备以下的功能:
Techspray 的 TechLab 提供最先进的清洁、敷形涂层和分析服务,以帮助客户鉴定新产品并优化他们的工艺。清洁设备包括在线、批量、超声波和蒸汽脱脂系统,这些设备使我们能够更好地复制您的生产环境,以进行流程优化和故障排除。