SMT基础与工艺课件：常见清洗工艺

常见清洗工艺学习目标1.熟悉表面组装板焊后有机溶剂清洗工艺的内容。2.掌握水清洗和半水清洗技术的工艺流程和清洗过程。3.掌握电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法。SMT清洗工艺与材料1SMT清洗工艺与材料2一、有机溶剂清洗工艺的内容1.超声波清洗技术（1）超声波清洗特点优点：洗净率高，残留物少；清洗时间短，清洗效果好，不受清洗件形状限制，高效节能，易实现自动化；不损坏被洗件表面；节省溶剂、热能、工作面积、人力，对玻璃、金属清洗效果好。缺点：不适宜清洗纺织品、多孔泡沫塑料、橡胶制品等声吸收强的材料。SMT清洗工艺与材料3一、有机溶剂清洗工艺的内容1.超声波清洗技术（2）超声波清洗原理超声波清洗的基本原理为“空化效应”。高于20kHz的高频超声波通过换能器转换为高频机械振荡传入清洗液，向前辐射，使清洗液流动并产生数以万计的小气泡，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，产生强大的冲击波，像一连串的小爆炸，轰击污染物表面，使污染物剥落。气泡多次增长闭合，向前推进，使污垢一层层剥开，达到清洗的目的。SMT清洗工艺与材料4一、有机溶剂清洗工艺的内容1.超声波清洗技术（3）超声波清洗设备超声波清洗机一般有超声电源和清洗器一体式和分体式两种结构。下图为常用的全自动超声波清洗机。SMT清洗工艺与材料5一、有机溶剂清洗工艺的内容1.超声波清洗技术（3）超声波清洗设备清洗器主要由清洗缸、超声波发生器和换能器三个主要部分组成。若将超声波清洗机安装在生产线上，其工艺过程为：进料—前喷淋—超声波清洗—后喷淋—风刀吹劈—热风烘干—冷风冷却—出料。SMT清洗工艺与材料6一、有机溶剂清洗工艺的内容2.气相清洗技术（1）气相清洗特点气相清洗技术主要是采用溶剂蒸气清洗技术，是目前使用最普遍的SMA清洗技术，主要有批量式溶剂清洗技术和连续式溶剂清洗技术两种。1）批量式溶剂清洗系统有多种类型，如环形批量式系统、偏置批量式系统、双槽批量式系统和三槽批量式系统。此类系统采用电浸没式加热器加热溶剂，有单槽、多槽之分，若加入喷淋等机械力和反复多次进行蒸气清洗，清洗效果更佳。SMT清洗工艺与材料7一、有机溶剂清洗工艺的内容2.气相清洗技术（1）气相清洗特点2）连续式溶剂清洗系统有一个很长的蒸气室，内设小蒸气室，内部有加热预清洗喷淋室、高压喷淋室、煮沸室、加热蒸馏溶剂储存室。这种清洗技术通常将组件放在传送带上，根据SMA特点，以不同速度运行，水平通过蒸气室，连续完成组件清洗，清洗效率高。SMT清洗工艺与材料8一、有机溶剂清洗工艺的内容2.气相清洗技术（2）气相清洗原理气相清洗是通过供热系统控制加热使溶剂槽中的清洗溶剂受热沸腾，从而产生气相清洗溶剂蒸气，蒸气上升后，与冷状态下的待清洗组件相接触时，由于温度差，蒸气冷凝在组件表面，从而利用溶剂蒸气带走组件上的污染残留，带有污染物的蒸气在制冷区受冷液化顺着管道流入回收槽。通过对残留物过滤，可将溶剂再送回溶剂槽，实现循环利用。SMT清洗工艺与材料9一、有机溶剂清洗工艺的内容2.气相清洗技术（3）气相清洗设备气相清洗机主要由加热区、溶剂槽、蒸气清洗区、制冷区和回收槽等组成。如右图1—操作面板2—超声波发生器3—温度控制器4—油水分离器5—冷气机组6—喷淋泵7—蒸气洗槽8—超声洗槽9—加热器10—换能器11—过滤泵12—过滤器13—冷排器14—喷淋嘴15—缸盖SMT清洗工艺与材料10二、水清洗和半水清洗技术1.水清洗工艺流程及清洗方法水清洗工艺是代替CFC溶剂清洗最有效的方法。简单水清洗工艺流程如下图所示。SMT清洗工艺与材料11二、水清洗和半水清洗技术1.水清洗工艺流程及清洗方法第一种类型采用皂化剂的水清洗工艺，主要针对采用松香型助焊剂的SMA，清洗方法为在60～70℃温度下，皂化剂与松香型助焊剂残留物发生化学反应，形成可溶于水的脂肪酸盐，然后应用高压水喷淋，再用净水漂洗去除皂化剂残留物，达到清洗的目的。不同助焊剂可选择不同的皂化剂进行清洗，但易造成皂化剂残留污染，影响印制电路板质量。SMT清洗工艺与材料12二、水清洗和半水清洗技术1.水清洗工艺流程及清洗方法第二种类型不采用皂化剂的清洗工艺，即净水清洗。此种方法是基于采用可溶于水的助焊剂焊接的SMA，清洗中适当加入中和剂，可更有效地去除可溶于水的助焊剂残留物。对于大批量电路组件，采用水清洗技术，也是由预冲洗、冲洗、漂洗、最终漂洗和干燥五部分组成。但是为了将SMA彻底地冲洗干净，增加了强力冲洗和强力漂洗。同时采用闭水循环系统，实现水循环处理和再利用，比普通水洗系统节约用水，节省热能60%～70%。SMT清洗工艺与材料13二、水清洗和半水清洗技术2.半水清洗工艺流程及清洗方法半水清洗工艺是介于溶剂清洗和水清洗之间的一种清洗工艺。清洗时，加入了可分离型溶剂。下图为半水清洗工艺流程

SMT清洗工艺与材料14二、水清洗和半水清洗技术2.半水清洗工艺流程及清洗方法半水清洗工艺流程为先用溶剂清洗组件，再用水进行漂洗，最后烘干。所采用的半水清洗剂既能溶解松香，又能溶解在水中，清洗时，可将印制电路板浸没在半水清洗剂中，采用喷射清洗，获得最佳清洗效果。为避免萜烯类半水清洗剂对印制电路板的副作用，溶剂清洗后要用去离子水漂洗。SMT清洗工艺与材料15三、电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法1.清洁度标准电子产品清洁度标准见下表SMT清洗工艺与材料16三、电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法2.检验方法组装焊好后的印制电路板质量直接影响产品的使用体验，因此，在电路组件焊接完后，必须对印制电路板进行清洗（免清洗除外），清洗后还需要对清洁度进行检测。SMT清洗工艺与材料17三、电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法2.检验方法（1）目测法目测法主要是借助光学显微镜，对污染物进行定性检测，通过高倍放大镜观察组件焊点四周是否有助焊剂及清洗剂残留的痕迹。这种方法简单易行，但对于元器件底部隐藏的污染物无法识别，适用范围有限。SMT清洗工艺与材料18三、电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法2.检验方法（2）溶剂萃取法溶剂萃取法也称为溶剂萃取电阻率检测法，是将电路组件浸入测试溶剂中，或用测试溶剂冲洗电路组件，然后测量浸过印制电路板的测试溶剂的离子电导率，离子电导率的下降程度与污染物数量成正比，可定量测出电路组件的清洁度。这种方法在SMA污染物测试中使用广泛。SMT清洗工艺与材料19三、电子产品清洗后的清洁度标准和检验方法2.检验方法（3）离子污染物检测法离子污染物检测法是测量清洗后印制电路板上离子污染物残留程度的方法。这类测试方法的原理是异丙醇和去离子水组成的测试溶液具有较低的电导率，但当将测试组件放入溶液后，溶液电导率会增加，用仪器记录电导率变化，即可得出极性污染物的定量值。这种方法可用于极性污染物的测试。