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印制電路板焊接后,一般都會或多或少地有助焊劑殘留物附在基板上。這些殘留物會對基板造成不良的影響(如短路、漏電、腐蝕、接觸不良等)。給電子制造業帶來品質上的影響。在激烈的市場競爭中,產品的質量往往是一個企業生存的根本。所以如何保證產品質量是每個企業所面臨的共同問題。而基板焊接后妥善處理,也是影響產品質量的關鍵之一。所以一般情況對采用活性(RA)型助焊劑焊接的基板必須清洗,對采用中等活性(RMA)助焊劑在精度要求高的場合也必須清洗。
清洗劑清洗原理
對助焊劑殘留物的清洗,主要是通過溶解作用完成。不論是松香還是有機酸以及它們的錫鹽或鉛鹽,在清洗劑里都有一定的溶解度,通過從電路板面向清洗劑里轉移這一過程完成殘留物的去除。清洗方法有采用手工浸洗或刷洗、超聲波清洗等。由于助焊劑成分復雜,清洗難度較大,不是隨隨便便就可以清洗干凈。目前除了小批量生產及要求不高的場合采用手工清洗,對于絕大多數是采用超聲波清洗機清洗。
超聲波清洗機清洗原理
一個物件的清洗可根據其污垢的性質,采用化學力清洗方式或機械物理的方法,當然還可以進行各種組合方式進行清洗。超聲波清洗是屬物理力的清洗,若在清洗液中添加清洗劑,則屬組合清洗,更具有明顯的清洗效果。超聲波清洗原理如下:把液體放入清洗槽內,槽內作用超聲波。由于超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波,介質的壓力作交替變化。如果對液體中某一確定點進行觀察,這點的壓力以靜壓(一般是一個大氣壓)為中心,產生壓力的增減,若依次增強超聲波的強度,則壓力振幅也隨著增加,并產生負的壓力。所謂負壓,實際上負的壓力是不存在的,只是在液體中某些區域中產生撕裂的力。且形成真空的空泡,并被后面的壓縮壓擠而破滅。這種在聲場作用下的振動當聲壓達到一定值時,氣泡將迅速增長,然后又突然閉合,在氣泡閉合時,由于液體間相互碰撞產生強大的沖擊波,其清洗過程由下列三個方面作用所引起。
(1)因空泡破滅時產生強大的沖擊波,污垢層的一部分在沖擊波的作用下被剝離下,即分散、乳化及脫落。
(2)因空化現象產生的氣泡,由沖擊形成的污垢層與表面之間的間隙和空隙滲透,由于這種小氣泡與聲壓同步膨脹、收縮,像剝皮那樣的物理力重復作用污垢層,一層層被剝開,小氣泡再繼續向前進,直到污垢層被剝下為止。這就是空化二次效應。
(3)超聲波清洗中清洗液的超聲振動本身對清洗的貢獻。
(4)清洗劑也溶解了污垢,產生了乳化分散的化學力。
電路板超聲波清洗的一些問題原因分析及解答
電路板清洗后出現發白現象,說明板上的殘留物沒有清洗干凈。白的東西一方面包含松香、聚合松香結晶體,另一方面也包含小分子有機酸的錫鹽和鉛鹽。使用超聲波清洗并配有預熱裝置時,在清洗工藝均符合要求,超聲波發生器正常情況下,可能是清洗劑無法加熱使用,而氣溫較低、空氣濕度大,所以出現了清洗劑清洗力不足,且造成電路板洗后發白現象。對于用清洗劑清洗線路板,干燥后對焊接面噴保護漆。漆在某區域出現不潤濕狀況,成水滴狀。這可能是由于在操作過程中有些板沾上了作業者的手部汗跡,從而使某些板局部出現噴漆后成水滴狀現象。改善工序流程,避免手印的產生,問題可得以解決。
由于超聲波清洗所具有的獨特功能和效率,現已廣泛應用于印制電路板清洗。對電子產品的可靠性起到了相當關鍵的作用。目前,超聲波清洗機的新設計,已開始采用自動化的程序控制。各方面的綜合改進工作,不僅大大節省了勞動的消耗,也改善了對工作環境的污染。超聲波清洗越來越顯示出其不可替代的優越性。
