超聲波清洗技術是國外非常完善的清洗技術,廣泛應用于機械、電子等領域。焊接后清洗電路板是非常重要的應用之一。在這方面在中國的應用也很普遍。但是,我們不得不說,許多制造商沒有理解超聲波清洗的基本原理。因此,超聲波清洗技術的應用存在著非常不合規的一面,甚至完全違背了超聲波清洗的原理。一些制造商名義上使用超聲波清洗。事實上,它們只是用作普通的浸泡清洗槽。由于超聲波清洗工藝不科學,根本無法清洗電路板。它不僅沒有充分發揮超聲波清洗質量好、清洗效率高的優點,而且可能損壞電路板和部件。
電路板超聲波清洗工藝參數的選擇
超聲波清洗有幾個重要的工藝參數:頻率、功率、時間、溶劑清洗、電路板放置方式、超聲波強度。錯誤的超聲波清洗過程并沒有真正掌握這些問題。
頻率的重要性
當輸出功率很低(在人的聽覺范圍內)時,就會產生噪聲。當頻率小于20kHz不僅工作噪聲變得非常大,而且可能超過《職業安全與保健法》或其他規章規定的安全噪聲。在需要大功率去除污垢而不考慮工件表面損壞的應用中,一般選擇20個kHz~30kHz清洗頻率較低。在這個頻率范圍內,清頻率通常用于清洗大型、重型或高密度材料的工件。高頻通常用于清洗較小、較精密的零件,或清除細微顆粒。高頻也用于不能損壞工件表面的應用。應用高頻可以從幾個方面提高清洗特性。隨著頻率的增加,空蝕性氣泡的總數呈線性增加,從而產生越來越密集的沖擊波,使其進入更小的間隙。假設功率保持一致,空蝕泡沫減少,其釋放動能相應降低,從而有效減少對工件表面的損傷。高頻的另一個優點是減少粘附表面層(泊努里效用),使超聲波能夠發現非常小的顆粒。這種情況類似于溪底的碎石,當水位降低時,可以看到溪底。由于電路板上有各種各樣的元件,甚至是更精致的元件,而且電路板表面不均勻,有許多小間隙,所以電路板的清潔必須自然地使用更高的頻率。海外材料提議頻率33kHz~66kHz。但是現實中有人認為,頻率越高越容易損壞電路板,而低頻通常是安全的,這是完全錯誤的。
選擇化學溶劑
考慮到清洗液的物理特性對超聲波清洗的影響,最明顯的因素是蒸汽壓力、界面張力、粘度和密度。溫度會影響這些因素,因此也會影響空化效率。在選擇清洗液時,應考慮以下四個要素:(1)清洗效率:根據試驗選擇最有效的清洗溶劑。(2)操作簡單:所用液體應安全無毒,操作簡單,堅固耐用。(3)成本:使用最便宜的清洗溶劑的成本不一定是最低的。在使用時,必須考慮溶劑的清洗效率、安全性、劑能清洗多少工件、使用率最高等因素。當然,所選用的清洗溶劑必須達到清洗效果,并且應與所清洗的工件材料相匹配。水是最常見的清洗液,因此使用水性溶液的系統操作簡單,應用成本低,用途廣泛。但是,對于某些材料和污漬不適用于水性溶液,那么還有很多溶劑可以使用。乙醇溶劑性價比較高。(4)化學溶劑的用量:溶劑的用量一般在超聲波清洗機的使用手冊中表明,一般必須超過清洗槽容量的三分之二。事實上,為了節約成本,一些人經常使用很少的溶劑,甚至只是覆蓋剛剛鋪設在凹槽底部的電路板。事實上,振動沒有太大區別。它不僅不能發揮超聲波的作用,而且可能會損壞電路板和元件。
超聲波清洗的功率和時間
超聲清洗的功率和時間必須通過測試來確定。電源過大,清洗時間過長,可能會損壞電路板和部件。
清潔電路板的處理方法
超聲波清洗的另一個考慮因素是電路板的上部、切割或放置電路板的工裝設計。當電路板在超聲波清洗罐中時,無論是電路板還是電路板籃都不得接觸接槽底部。電路板的整體橫截面積不得超過超聲波槽橫截面積的70%。橡膠及其非剛性塑料會吸收超聲波動能,因此在工具中使用這種材料時應小心。如果工裝籃設計不當或工件過重,即使是最好的超聲波清洗系統的效率也會大大降低。對于任何材料,如果網眼高于50目,超聲波將顯示物理特性并反射超聲波。當網眼超過0時.635cm當超聲波顯示開放式材料的性能時。鉤、架子和測量杯可用于適用的電路板。具體來說,人們經常隨意將電路板堆放在超聲波清洗機的清洗槽中,不能發揮超聲波的獨特清洗效果,超聲波清洗機相當于普通的浸泡清洗槽。
超聲波強度
超聲波強度是單位面積的超聲波功率。超聲波清洗的效果取決于空化,但空化的形成與超聲波強度有關。超聲波強度越大,空化效果越明顯,即清洗效果越好。此外,根據不同的清潔目標選擇適當的超聲波強度。例如,在清潔電路板時,超聲波強度可能較低,在清潔機械部件時,超聲波強度可能較高。有些人盲目地認為超聲波強度越高越好,以便清洗干凈。事實上,根本沒有必要,強度越大,對電路板的危害就越大。
超聲波清洗工藝是一種高質量、低價格、安全、高效的清洗工藝,由于許多廠家不熟悉超聲波清洗的原理,導致使用中存在許多誤解,不僅不能清洗電路板清洗,而且可能對電路板造成損壞。只有超聲波清洗的工藝參數:頻率、功率、時間、清洗溶劑、電路板放置方式、超聲波強度,才能獲得滿意的清洗效果。