SMT第7章 清洗工藝

1、第第7 7章章 表面組裝清洗工藝表面組裝清洗工藝機(jī)械工業(yè)出版社同名教材何麗梅 主編7.1.1 7.1.1 清洗的主要作用清洗的主要作用o 清洗是一種去污染的工藝。清洗是一種去污染的工藝。SMA(SMA(表面組裝組件表面組裝組件) )的清洗就是要的清洗就是要去除組裝后殘留在去除組裝后殘留在SMASMA上影響其可靠性的污染物，排除影響上影響其可靠性的污染物，排除影響SMASMA長(zhǎng)期長(zhǎng)期可靠性的因素。對(duì)可靠性的因素。對(duì)SMASMA清洗的主要作用是：清洗的主要作用是：o 防止電氣缺陷的產(chǎn)生。最突出的電氣缺陷就是漏電，造成防止電氣缺陷的產(chǎn)生。最突出的電氣缺陷就是漏電，造成這種缺陷的主要原因是這種缺陷的主

2、要原因是PCBPCB上存在離子污染物，有機(jī)殘料和其它粘上存在離子污染物，有機(jī)殘料和其它粘附物。附物。o 清除腐蝕物的危害。腐蝕會(huì)損壞電路，造成器件脆化；腐清除腐蝕物的危害。腐蝕會(huì)損壞電路，造成器件脆化；腐蝕物本身在潮濕的環(huán)境中能導(dǎo)電，會(huì)引起蝕物本身在潮濕的環(huán)境中能導(dǎo)電，會(huì)引起SMASMA短路故障。短路故障。o 使使SMASMA外觀清晰。清洗后的外觀清晰。清洗后的SMASMA外觀清晰，能使熱損傷、層外觀清晰，能使熱損傷、層裂等一些缺陷顯露出來，以便于進(jìn)行檢測(cè)和排除故障。裂等一些缺陷顯露出來，以便于進(jìn)行檢測(cè)和排除故障。o 根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，清洗技術(shù)有溶劑清洗和水清洗技術(shù)二根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，清洗

3、技術(shù)有溶劑清洗和水清洗技術(shù)二大類；根據(jù)清洗工藝和設(shè)備不同又可分為批量式（間隙式）清洗大類；根據(jù)清洗工藝和設(shè)備不同又可分為批量式（間隙式）清洗和連續(xù)式清洗和連續(xù)式清洗2 2種類型；根據(jù)清洗方法不同還可以分為高壓噴洗清種類型；根據(jù)清洗方法不同還可以分為高壓噴洗清洗、超聲波清洗等幾種形式。對(duì)應(yīng)于不同的清洗方法和技術(shù)有不洗、超聲波清洗等幾種形式。對(duì)應(yīng)于不同的清洗方法和技術(shù)有不同的清洗設(shè)備系統(tǒng)，可根據(jù)不同的應(yīng)用和產(chǎn)量的要求選擇相應(yīng)的同的清洗設(shè)備系統(tǒng)，可根據(jù)不同的應(yīng)用和產(chǎn)量的要求選擇相應(yīng)的清洗工藝技術(shù)和設(shè)備。清洗工藝技術(shù)和設(shè)備。7.1.2 7.1.2 清洗方法分類及溶劑的種類和選擇清洗方法分類及溶劑的種類

4、和選擇o 1.清洗技術(shù)方法分類o 根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，清洗技術(shù)有溶劑清洗和水清洗技術(shù)二根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，清洗技術(shù)有溶劑清洗和水清洗技術(shù)二大類；根據(jù)清洗工藝和設(shè)備不同又可分為批量式（間隙式）清洗大類；根據(jù)清洗工藝和設(shè)備不同又可分為批量式（間隙式）清洗和連續(xù)式清洗和連續(xù)式清洗2 2種類型；根據(jù)清洗方法不同還可以分為高壓噴洗清種類型；根據(jù)清洗方法不同還可以分為高壓噴洗清洗、超聲波清洗等幾種形式。對(duì)應(yīng)于不同的清洗方法和技術(shù)有不洗、超聲波清洗等幾種形式。對(duì)應(yīng)于不同的清洗方法和技術(shù)有不同的清洗設(shè)備系統(tǒng)，可根據(jù)不同的應(yīng)用和產(chǎn)量的要求選擇相應(yīng)的同的清洗設(shè)備系統(tǒng)，可根據(jù)不同的應(yīng)用和產(chǎn)量的要求選擇相應(yīng)的清洗工藝

5、技術(shù)和設(shè)備。清洗工藝技術(shù)和設(shè)備。o 2.污染物類型o 污染物是各種表面沉積物或雜質(zhì)，以及被污染物是各種表面沉積物或雜質(zhì)，以及被SMASMA表面吸附或吸收的表面吸附或吸收的一種能使一種能使SMASMA的性能降級(jí)的物質(zhì)。這些不同類型的污染物可歸納為極的性能降級(jí)的物質(zhì)。這些不同類型的污染物可歸納為極性和非極性兩類。性和非極性兩類。o 極性污染物的分子具有偏心的電子分布，即在分子中的原子極性污染物的分子具有偏心的電子分布，即在分子中的原子之間之間“連接連接”的電子分布不均勻，這就叫做的電子分布不均勻，這就叫做“極性極性”特征。特征。o 這種自由離子是良好的導(dǎo)體，能引起電路故障，還能與金屬發(fā)生這種自由離

6、子是良好的導(dǎo)體，能引起電路故障，還能與金屬發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，導(dǎo)致電路板腐蝕。另外，極性污染物也可以是非離子化的。強(qiáng)烈反應(yīng)，導(dǎo)致電路板腐蝕。另外，極性污染物也可以是非離子化的。當(dāng)非離子化的極性污染物出現(xiàn)在電場(chǎng)中，同時(shí)又有高溫或有其它應(yīng)力當(dāng)非離子化的極性污染物出現(xiàn)在電場(chǎng)中，同時(shí)又有高溫或有其它應(yīng)力存在時(shí)，不同的負(fù)電性分子自身就排成行形成電流。存在時(shí)，不同的負(fù)電性分子自身就排成行形成電流。o o 非極性污染物是沒有偏心電子分布的化合物，而且不分離成非極性污染物是沒有偏心電子分布的化合物，而且不分離成離子也不帶電流。這些類型的污染物大多數(shù)是由長(zhǎng)鏈的碳?xì)浠衔锘螂x子也不帶電流。這些類型的污染物大多數(shù)是由長(zhǎng)鏈

7、的碳?xì)浠衔锘蛱荚拥闹舅峤M成。通常，非極性污染物是絕緣體，不產(chǎn)生腐蝕和碳原子的脂肪酸組成。通常，非極性污染物是絕緣體，不產(chǎn)生腐蝕和電氣故障，但使可焊性下降和妨礙電氣故障，但使可焊性下降和妨礙SMASMA有效電測(cè)試。有效電測(cè)試。o 焊劑主要有兩種類型：可溶于有機(jī)溶劑的和可溶于水的?？扇苡诤竸┲饕袃煞N類型：可溶于有機(jī)溶劑的和可溶于水的?？扇苡谟袡C(jī)溶劑的焊劑是有機(jī)溶劑的焊劑是SMASMA用的標(biāo)準(zhǔn)型焊劑，并且廣泛應(yīng)用于再流焊接的用的標(biāo)準(zhǔn)型焊劑，并且廣泛應(yīng)用于再流焊接的焊膏和雙波峰焊接工藝中。它們主要由天然樹脂、合成樹脂、溶劑、焊膏和雙波峰焊接工藝中。它們主要由天然樹脂、合成樹脂、溶劑、潤(rùn)濕劑和活

8、化劑等成分組成。焊劑在去除焊接部位的氧化物和降低焊潤(rùn)濕劑和活化劑等成分組成。焊劑在去除焊接部位的氧化物和降低焊料表面張力、提高潤(rùn)濕性的同時(shí)，也是料表面張力、提高潤(rùn)濕性的同時(shí)，也是SMASMA上污染物的主要來源。上污染物的主要來源。o 污染物可能的來源o 有機(jī)化合物。來源于焊劑、焊接掩膜、編帶、指印等。有機(jī)化合物。來源于焊劑、焊接掩膜、編帶、指印等。o 無機(jī)難溶物。來源于光刻膠、無機(jī)難溶物。來源于光刻膠、PCBPCB處理、編帶、焊劑剩余處理、編帶、焊劑剩余物等。物等。o 有機(jī)金屬化合物。來源于焊劑剩余物、白剩余物等。有機(jī)金屬化合物。來源于焊劑剩余物、白剩余物等。o 可溶無機(jī)物。來源于焊劑剩余物、

9、白剩余物、酸、水等?？扇軣o機(jī)物。來源于焊劑剩余物、白剩余物、酸、水等。o 顆粒物。來源于空氣中的物質(zhì)、有機(jī)物殘?jiān)?。顆粒物。來源于空氣中的物質(zhì)、有機(jī)物殘?jiān)?。o 3.溶劑的種類和選擇o 清除極性和非極性殘留污物，要使用清洗溶劑。清洗溶劑分為極清除極性和非極性殘留污物，要使用清洗溶劑。清洗溶劑分為極性和非極性溶劑兩大類：極性溶劑包括有酒精、水等，可以用來清除性和非極性溶劑兩大類：極性溶劑包括有酒精、水等，可以用來清除極性殘留污物；非極性溶劑包括有氯化物和氟化物兩種，如三氯乙烷、極性殘留污物；非極性溶劑包括有氯化物和氟化物兩種，如三氯乙烷、F F113113等，可以用來清除非極性殘留污物。由于大多

10、數(shù)殘留污物是非等，可以用來清除非極性殘留污物。由于大多數(shù)殘留污物是非極性和極性物質(zhì)的混合物，所以，實(shí)際應(yīng)用中通常使用非極性和極性極性和極性物質(zhì)的混合物，所以，實(shí)際應(yīng)用中通常使用非極性和極性溶劑混合后的溶劑進(jìn)行清洗，混合溶劑由兩種或多種溶劑組成。溶劑混合后的溶劑進(jìn)行清洗，混合溶劑由兩種或多種溶劑組成。 選擇溶劑，除了應(yīng)該考慮與殘留污物類型相匹配以外，還要考慮一些選擇溶劑，除了應(yīng)該考慮與殘留污物類型相匹配以外，還要考慮一些其他因素：去污能力、性能、與設(shè)備和元器件的兼容性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)其他因素：去污能力、性能、與設(shè)備和元器件的兼容性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保要求等。保要求等。7.2.1 7.2.1 批量式溶劑清洗

11、技術(shù)批量式溶劑清洗技術(shù)o 溶劑清洗設(shè)備可分為連續(xù)式清洗器和批量式清洗器兩大類，每一溶劑清洗設(shè)備可分為連續(xù)式清洗器和批量式清洗器兩大類，每一類清洗器中都能加入超聲波沖擊或高壓噴射清洗功能。類清洗器中都能加入超聲波沖擊或高壓噴射清洗功能。o 這兩類清洗設(shè)備的清洗原理是相同的，都采用冷凝這兩類清洗設(shè)備的清洗原理是相同的，都采用冷凝蒸發(fā)的原理蒸發(fā)的原理清除殘留污物。主要步驟是：將溶劑加熱使其產(chǎn)生蒸汽，將較冷的被清除殘留污物。主要步驟是：將溶劑加熱使其產(chǎn)生蒸汽，將較冷的被清洗電路板置于溶劑蒸汽中，溶劑蒸汽冷凝在電路板上，溶解殘留污清洗電路板置于溶劑蒸汽中，溶劑蒸汽冷凝在電路板上，溶解殘留污物，然后，將被

12、溶解的殘留污物蒸發(fā)掉，被清洗電路板冷卻后再置于物，然后，將被溶解的殘留污物蒸發(fā)掉，被清洗電路板冷卻后再置于溶劑蒸汽中。循環(huán)上述過程數(shù)次，直到把殘留污物完全清除。溶劑蒸汽中。循環(huán)上述過程數(shù)次，直到把殘留污物完全清除。 o 批量式清洗器適用于小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，如在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用。它批量式清洗器適用于小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，如在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用。它的操作是半自動(dòng)的，溶劑蒸汽會(huì)有少量外泄，對(duì)環(huán)境有影響。的操作是半自動(dòng)的，溶劑蒸汽會(huì)有少量外泄，對(duì)環(huán)境有影響。 o 1.批量式清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)o 批量式溶劑清洗技術(shù)用于清洗批量式溶劑清洗技術(shù)用于清洗SMASMA較普遍，其清洗系統(tǒng)有許多較普遍，其清洗系統(tǒng)有許多類型。最基本

13、的有類型。最基本的有4 4種：環(huán)形批量式系統(tǒng)，偏置批量式系統(tǒng)，雙槽種：環(huán)形批量式系統(tǒng)，偏置批量式系統(tǒng)，雙槽批量式系統(tǒng)和三槽批量式系統(tǒng)。這些溶劑清洗系統(tǒng)都采用溶劑蒸批量式系統(tǒng)和三槽批量式系統(tǒng)。這些溶劑清洗系統(tǒng)都采用溶劑蒸汽清洗技術(shù)，所以也稱為蒸汽脫脂機(jī)。它們按下述工序完成蒸餾汽清洗技術(shù)，所以也稱為蒸汽脫脂機(jī)。它們按下述工序完成蒸餾周期：周期：o 1) 1)采用電浸沒式加熱器使煮沸槽產(chǎn)生溶劑蒸汽；采用電浸沒式加熱器使煮沸槽產(chǎn)生溶劑蒸汽；o 2)2)溶劑蒸汽上升到主冷凝蛇形管處，冷凝成液體；溶劑蒸汽上升到主冷凝蛇形管處，冷凝成液體；o 3)3)蒸餾的溶劑通過管道流進(jìn)溶劑水分離器，去除水分；蒸餾的溶劑

14、通過管道流進(jìn)溶劑水分離器，去除水分；o 4)4)去除水分的蒸餾溶劑通過管道流入蒸餾儲(chǔ)存器，從該儲(chǔ)去除水分的蒸餾溶劑通過管道流入蒸餾儲(chǔ)存器，從該儲(chǔ)存器用泵送至噴槍進(jìn)行噴淋；存器用泵送至噴槍進(jìn)行噴淋；o 5)5)流通管道和擋墻使溶劑流回到煮沸槽，以便再煮沸。流通管道和擋墻使溶劑流回到煮沸槽，以便再煮沸。 o 另一類批量式系統(tǒng)采用電轉(zhuǎn)換加熱器蒸發(fā)溶劑，用冷卻水另一類批量式系統(tǒng)采用電轉(zhuǎn)換加熱器蒸發(fā)溶劑，用冷卻水凝聚溶劑，該類系統(tǒng)也可利用可調(diào)加熱致冷系統(tǒng)完成同樣的過凝聚溶劑，該類系統(tǒng)也可利用可調(diào)加熱致冷系統(tǒng)完成同樣的過程。程。o 2. 清洗原理o 無論何種溶劑蒸汽清洗系統(tǒng)，其清洗技術(shù)原理基本相同：將無論

15、何種溶劑蒸汽清洗系統(tǒng)，其清洗技術(shù)原理基本相同：將需清洗的需清洗的SMASMA放入溶劑蒸汽中后，由于其相對(duì)溫度較低，故溶劑蒸放入溶劑蒸汽中后，由于其相對(duì)溫度較低，故溶劑蒸汽能很快凝結(jié)在上面，將汽能很快凝結(jié)在上面，將SMASMA上面的污染物溶解再蒸發(fā)，并帶走。上面的污染物溶解再蒸發(fā)，并帶走。若加以噴淋等機(jī)械力和反復(fù)多次進(jìn)行蒸汽清洗，其清洗效果會(huì)更若加以噴淋等機(jī)械力和反復(fù)多次進(jìn)行蒸汽清洗，其清洗效果會(huì)更好。好。雙槽批量式清洗機(jī)示意圖雙槽批量式清洗機(jī)示意圖o 3.清洗工藝要點(diǎn)o (1)(1)煮沸槽中應(yīng)容納足量的溶劑，以促進(jìn)均勻迅速地蒸發(fā)，維持飽和蒸汽煮沸槽中應(yīng)容納足量的溶劑，以促進(jìn)均勻迅速地蒸發(fā)，維持

16、飽和蒸汽區(qū)。還應(yīng)注意從煮沸槽中清除清洗后的剩余物。區(qū)。還應(yīng)注意從煮沸槽中清除清洗后的剩余物。o (2)(2)在煮沸槽中設(shè)置有清洗工作臺(tái)，以支撐清洗負(fù)載；要使污染的溶劑在在煮沸槽中設(shè)置有清洗工作臺(tái)，以支撐清洗負(fù)載；要使污染的溶劑在工作臺(tái)水平架下面始終保持安全水平，以便使裝清洗負(fù)載的筐子上升和下降工作臺(tái)水平架下面始終保持安全水平，以便使裝清洗負(fù)載的筐子上升和下降時(shí)，不會(huì)將污染的溶劑帶進(jìn)另一溶劑槽中。時(shí)，不會(huì)將污染的溶劑帶進(jìn)另一溶劑槽中。o (3)(3)溶劑罐中要充滿溶劑并維持在一定水平，以使溶劑總是能流進(jìn)入煮沸溶劑罐中要充滿溶劑并維持在一定水平，以使溶劑總是能流進(jìn)入煮沸槽中。槽中。o (4)(4)

17、當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)之后，應(yīng)有充足的時(shí)間當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)之后，應(yīng)有充足的時(shí)間( (通常最少通常最少15min)15min)形成飽和蒸汽區(qū)，形成飽和蒸汽區(qū)，并進(jìn)行檢查，確信冷凝蛇形管達(dá)到操作手冊(cè)中規(guī)定的冷卻溫度。然后再開始并進(jìn)行檢查，確信冷凝蛇形管達(dá)到操作手冊(cè)中規(guī)定的冷卻溫度。然后再開始清洗操作。清洗操作。o (5)(5)根據(jù)使用量，周期性地用新鮮溶劑更換煮沸槽中的溶劑。根據(jù)使用量，周期性地用新鮮溶劑更換煮沸槽中的溶劑。o 4.操作注意事項(xiàng)o (1)(1)操作人員應(yīng)戴上安全眼鏡，以免溶劑進(jìn)入眼睛導(dǎo)致嚴(yán)重人身事故。操作人員應(yīng)戴上安全眼鏡，以免溶劑進(jìn)入眼睛導(dǎo)致嚴(yán)重人身事故。o (2)(2)清洗裝載裝置若是托盤筐架式

18、結(jié)構(gòu)，待清洗清洗裝載裝置若是托盤筐架式結(jié)構(gòu)，待清洗SMASMA應(yīng)垂直放在托盤上再應(yīng)垂直放在托盤上再裝入筐架中，慢慢向下移動(dòng)放入煮沸槽上面的蒸汽區(qū)內(nèi)，一般不應(yīng)把組件浸裝入筐架中，慢慢向下移動(dòng)放入煮沸槽上面的蒸汽區(qū)內(nèi)，一般不應(yīng)把組件浸沒在煮沸槽中。沒在煮沸槽中。o (3)(3)采用噴槍噴淋的場(chǎng)合，應(yīng)待被清洗采用噴槍噴淋的場(chǎng)合，應(yīng)待被清洗SMASMA在蒸汽中停留到溶劑停止在組在蒸汽中停留到溶劑停止在組件上凝聚后再進(jìn)行噴槍噴淋。件上凝聚后再進(jìn)行噴槍噴淋。o (4)(4)噴淋時(shí)，溶劑蒸汽消失。當(dāng)組件需繼續(xù)在溶劑蒸汽中再進(jìn)行一個(gè)清洗噴淋時(shí)，溶劑蒸汽消失。當(dāng)組件需繼續(xù)在溶劑蒸汽中再進(jìn)行一個(gè)清洗周期時(shí)，需要附

19、加時(shí)間以重新形成飽和蒸汽區(qū)周期時(shí)，需要附加時(shí)間以重新形成飽和蒸汽區(qū)( (通常為通常為60s60s90s)90s)。o (5)(5)清洗周期完畢，從清洗機(jī)中提出裝載筐架應(yīng)緩慢。機(jī)器停機(jī)后，應(yīng)蓋清洗周期完畢，從清洗機(jī)中提出裝載筐架應(yīng)緩慢。機(jī)器停機(jī)后，應(yīng)蓋上機(jī)蓋防止溶劑損失。上機(jī)蓋防止溶劑損失。7.2.2 7.2.2 連續(xù)式溶劑清洗設(shè)備連續(xù)式溶劑清洗設(shè)備o 連續(xù)式清洗設(shè)備用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。它的操作是全自動(dòng)連續(xù)式清洗設(shè)備用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。它的操作是全自動(dòng)的，具有全封閉的溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)，能夠做到溶劑蒸汽不外泄。連的，具有全封閉的溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)，能夠做到溶劑蒸汽不外泄。連續(xù)式清洗機(jī)特別適用于表面安裝電

20、路板的清洗。續(xù)式清洗機(jī)特別適用于表面安裝電路板的清洗。 o 1.連續(xù)式溶劑清洗技術(shù)特點(diǎn)o 連續(xù)式清洗機(jī)一般由一個(gè)很長(zhǎng)的蒸汽室組成，內(nèi)部又分成幾連續(xù)式清洗機(jī)一般由一個(gè)很長(zhǎng)的蒸汽室組成，內(nèi)部又分成幾個(gè)小蒸汽室，以適應(yīng)溶劑的階式布置、溶劑煮沸、噴淋和溶劑儲(chǔ)個(gè)小蒸汽室，以適應(yīng)溶劑的階式布置、溶劑煮沸、噴淋和溶劑儲(chǔ)存，有時(shí)還把組件浸沒在煮沸的溶劑中。通常，把組件放在連續(xù)存，有時(shí)還把組件浸沒在煮沸的溶劑中。通常，把組件放在連續(xù)式傳送帶上，根據(jù)式傳送帶上，根據(jù)SMASMA的類型，以不同的速度運(yùn)行，水平通過蒸汽的類型，以不同的速度運(yùn)行，水平通過蒸汽室。溶劑蒸餾和凝聚周期都在機(jī)內(nèi)進(jìn)行，清洗程序、清洗原理與室。溶

21、劑蒸餾和凝聚周期都在機(jī)內(nèi)進(jìn)行，清洗程序、清洗原理與批量式清洗類似，只是清洗程序是在連續(xù)式的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的。批量式清洗類似，只是清洗程序是在連續(xù)式的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的。連續(xù)式溶劑清洗機(jī)連續(xù)式溶劑清洗機(jī)o 2.連續(xù)式溶劑清洗系統(tǒng)類型o 連續(xù)式清洗機(jī)按清洗周期可分為以下連續(xù)式清洗機(jī)按清洗周期可分為以下3 3種類型：種類型：o 1)1)蒸汽蒸汽噴淋噴淋蒸汽周期。這是在連續(xù)式溶劑清洗機(jī)中最普遍采蒸汽周期。這是在連續(xù)式溶劑清洗機(jī)中最普遍采用的清洗周期，組件先進(jìn)入蒸汽區(qū)，然后進(jìn)入噴淋區(qū)，最后通過蒸汽用的清洗周期，組件先進(jìn)入蒸汽區(qū)，然后進(jìn)入噴淋區(qū)，最后通過蒸汽區(qū)排除溶劑送出。在噴淋區(qū)從底部和頂部進(jìn)行上下噴淋。不論采用

22、哪區(qū)排除溶劑送出。在噴淋區(qū)從底部和頂部進(jìn)行上下噴淋。不論采用哪一種清洗周期，通常在兩個(gè)工序之間都對(duì)組件進(jìn)行噴淋。開始和最終一種清洗周期，通常在兩個(gè)工序之間都對(duì)組件進(jìn)行噴淋。開始和最終的噴淋在傾斜面上進(jìn)行，以利于提高的噴淋在傾斜面上進(jìn)行，以利于提高SMDSMD下面溶劑流動(dòng)的速度。典型下面溶劑流動(dòng)的速度。典型的噴淋壓力范圍為的噴淋壓力范圍為4116Pa4116Pa13720Pa13720Pa，這種類型的清洗機(jī)常采用扁平、，這種類型的清洗機(jī)常采用扁平、窄扇形和寬扇形等噴嘴相結(jié)合，并輔以高壓、噴射角度控制等措施進(jìn)窄扇形和寬扇形等噴嘴相結(jié)合，并輔以高壓、噴射角度控制等措施進(jìn)行噴淋。行噴淋。o o 2)

23、2)噴淋噴淋浸沒煮沸浸沒煮沸噴淋周期。采用這類清洗周期的連續(xù)式溶噴淋周期。采用這類清洗周期的連續(xù)式溶劑清洗機(jī)主要用于難清洗的劑清洗機(jī)主要用于難清洗的SMASMA。要清洗的組件先進(jìn)行傾斜噴淋，然。要清洗的組件先進(jìn)行傾斜噴淋，然后浸沒在煮沸的溶劑中，最終再傾斜噴淋，最后排除溶劑。后浸沒在煮沸的溶劑中，最終再傾斜噴淋，最后排除溶劑。o 3)3)噴淋一帶噴淋的浸沒煮沸噴淋一帶噴淋的浸沒煮沸噴淋周期。采用這類清洗周期的噴淋周期。采用這類清洗周期的清洗機(jī)與第二類清洗機(jī)類似，只是在煮沸溶劑上面附加了溶劑噴淋。清洗機(jī)與第二類清洗機(jī)類似，只是在煮沸溶劑上面附加了溶劑噴淋。有的還在浸沒煮沸溶劑中設(shè)置噴嘴，以形成溶

24、劑湍流。這些都是為有的還在浸沒煮沸溶劑中設(shè)置噴嘴，以形成溶劑湍流。這些都是為了進(jìn)一步強(qiáng)化清洗作用。這類清洗機(jī)，在煮沸浸沒系統(tǒng)的溶劑液面了進(jìn)一步強(qiáng)化清洗作用。這類清洗機(jī)，在煮沸浸沒系統(tǒng)的溶劑液面降低到傳送帶以下時(shí)，清洗周期就變成蒸汽降低到傳送帶以下時(shí)，清洗周期就變成蒸汽噴淋噴淋蒸汽周期。蒸汽周期。7.3 7.3 水清洗工藝及設(shè)備水清洗工藝及設(shè)備o 水是一種成本較低且對(duì)多種殘留污物都有一定清洗效果的溶水是一種成本較低且對(duì)多種殘留污物都有一定清洗效果的溶劑。水對(duì)大多數(shù)顆粒性、非極性和極性殘留污物都有較好的清洗劑。水對(duì)大多數(shù)顆粒性、非極性和極性殘留污物都有較好的清洗效果，但對(duì)硅脂、樹脂和纖維玻璃碎片等

25、電路板焊接后產(chǎn)生的不效果，但對(duì)硅脂、樹脂和纖維玻璃碎片等電路板焊接后產(chǎn)生的不溶于水的殘留污物沒有效果。在水中加入堿性化學(xué)物質(zhì)。如肥皂溶于水的殘留污物沒有效果。在水中加入堿性化學(xué)物質(zhì)。如肥皂或胺等表面活性劑，可以改善清洗效果。除去水中的金屬離子，或胺等表面活性劑，可以改善清洗效果。除去水中的金屬離子，將水軟化，能夠提高這些添加劑的效果并防止水垢堵塞清洗設(shè)備。將水軟化，能夠提高這些添加劑的效果并防止水垢堵塞清洗設(shè)備。因此，清洗設(shè)備中一般使用軟化水。水清洗技術(shù)是替代因此，清洗設(shè)備中一般使用軟化水。水清洗技術(shù)是替代CFCCFC清洗清洗SMASMA的有效途徑。的有效途徑。o1.水清洗特點(diǎn)o水清洗技術(shù)可分

26、為以下兩大類：o（1）在純水中加入皂化劑、表面活性劑的水基清洗方式，可以對(duì)松香焊劑、油污、離子污染等進(jìn)行清洗。o（2）使用純水對(duì)水溶性焊料、焊劑進(jìn)行清洗的純水清洗。其清洗特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：o 安全性好。o 配方組成自由度大，清洗范圍廣，對(duì)極性和非極性污染物都有良好的清洗效果。o 價(jià)格低，原料易得。o 配合使用超聲波的情況下，洗滌效果更好。o2.水清洗工藝設(shè)備o水清洗工藝設(shè)備主要由制純水、清洗、廢水處理三類設(shè)備組成。水清洗設(shè)備分為以下三類：o（1）批次式水清洗設(shè)備。在一個(gè)清洗室內(nèi)完成清洗、漂洗、干燥等步驟，適合中小批量和多品種、小批量生產(chǎn)使用。o（2）多槽式清洗設(shè)備。一般有四個(gè)槽，分別完成清洗、漂

27、洗、吹干的步驟，并設(shè)有附加干燥箱完成最終干燥任務(wù)，可以手工操作或機(jī)械傳送。o（3）在線式多槽清洗機(jī)。PCB由可調(diào)速大網(wǎng)隙傳送帶輸送，整個(gè)機(jī)器內(nèi)部一般有四個(gè)洗滌區(qū)域，兩道風(fēng)刀和熱風(fēng)干燥區(qū)域組成，并具有水加熱功能，分別完成預(yù)洗、漂洗、切風(fēng)、干燥的過程。在線式多槽清洗機(jī)可以與前面的波峰焊、再流焊組成線上清洗，也可作為獨(dú)立單元對(duì)經(jīng)過手工補(bǔ)焊的印制板進(jìn)行清洗。o3.對(duì)清洗用水的要求o由于電子設(shè)備對(duì)離子污染非常敏感，所以對(duì)清洗用水的要求非常高。具體要求是：o（1）預(yù)洗和清洗可用軟化水，或使用軟化水配制成清洗液。o（2）漂洗應(yīng)用去離子水。o（3）去離子水的等級(jí)應(yīng)按照產(chǎn)品的要求來選擇；一般情況下可用電阻率為5

28、0k100k的純水，對(duì)質(zhì)量性能要求較高和表面涂敷的產(chǎn)品應(yīng)選用1M18M的純水。o制純水設(shè)備以自來水為原料，一般包括粗濾、細(xì)濾、去離子裝置，去離子裝置又分為電滲析、離子交換樹脂、反滲透三種方法，具體使用要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和用戶要求的出水電阻率水平來設(shè)計(jì)方案。清洗廢水如果達(dá)不到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須經(jīng)過污水處理達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行排放。污水處理設(shè)備應(yīng)根據(jù)污水的污染物組成進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般都包含以下功能：過濾或沉淀顆粒物、去除油性污染、化學(xué)法沉淀金屬離子、中和等。由于使用水為清洗主要材料，所以在使用中必須注意以下幾點(diǎn)：o 水質(zhì)要保證達(dá)標(biāo)，不能在清洗過程中因水質(zhì)問題而引入新的污染。o 干燥要充分，否則對(duì)以后的保存、防

29、護(hù)涂覆都有影響。o 針對(duì)焊劑、焊料不同，可選用皂化水洗、純水洗。o 由于水洗不如溶劑清洗的寬容度高，因此，對(duì)工藝控制相應(yīng)要求較嚴(yán)格，如水溫、壓力、走帶速度、皂化劑含量等應(yīng)綜合考慮。同時(shí)，清洗效果與印制板的裝聯(lián)密度也有一定的相關(guān)性。o 4.水清洗工藝流程o 圖圖7-37-3所示為常用的兩種類型水清洗技術(shù)工藝流程。一種是采所示為常用的兩種類型水清洗技術(shù)工藝流程。一種是采用皂化劑的水溶液，在用皂化劑的水溶液，在60607070的溫度下，皂化劑和松香型助的溫度下，皂化劑和松香型助焊劑剩余物反應(yīng)，形成可溶于水的脂肪酸鹽焊劑剩余物反應(yīng)，形成可溶于水的脂肪酸鹽( (皂皂) )，然后用連續(xù)的，然后用連續(xù)的水漂

30、洗去除皂化反應(yīng)產(chǎn)物。另一種是不采用皂化劑的水清洗工藝，水漂洗去除皂化反應(yīng)產(chǎn)物。另一種是不采用皂化劑的水清洗工藝，用于清洗采用非松香型水溶性助焊劑焊接的用于清洗采用非松香型水溶性助焊劑焊接的PCBPCB組件。采用這種工組件。采用這種工藝時(shí)，常加入適當(dāng)中和劑，以便更有效地去除可溶于水的助焊劑藝時(shí)，常加入適當(dāng)中和劑，以便更有效地去除可溶于水的助焊劑剩余物和其它污染物。剩余物和其它污染物。水清洗技術(shù)工藝流程圖水清洗技術(shù)工藝流程圖 7.4 7.4 超聲波清洗超聲波清洗o 1.超聲波清洗的特點(diǎn)o 超聲波清洗與其它清洗相比具有洗凈率高、殘留物少，清洗超聲波清洗與其它清洗相比具有洗凈率高、殘留物少，清洗時(shí)間短

31、，清洗效果好，凡是能被液體浸到的被清洗件，超聲對(duì)它時(shí)間短，清洗效果好，凡是能被液體浸到的被清洗件，超聲對(duì)它都有清洗作用。超聲波清洗不受清洗件表面形狀限止，例如深孔、都有清洗作用。超聲波清洗不受清洗件表面形狀限止，例如深孔、狹縫、凹槽，都能得到清洗。由于超聲波發(fā)生器采用狹縫、凹槽，都能得到清洗。由于超聲波發(fā)生器采用D D類工作放大，類工作放大，換能器的電聲效率高，因此超聲清洗高效節(jié)能。若清洗劑采用非換能器的電聲效率高，因此超聲清洗高效節(jié)能。若清洗劑采用非ODSODS清洗劑則具有綠色環(huán)保意義及作用。超聲清洗對(duì)玻璃、金屬等清洗劑則具有綠色環(huán)保意義及作用。超聲清洗對(duì)玻璃、金屬等反射強(qiáng)的物體其清洗效果好

32、，而不適宜紡織品、多孔泡沫塑料、反射強(qiáng)的物體其清洗效果好，而不適宜紡織品、多孔泡沫塑料、橡膠制品等聲吸收強(qiáng)的材料。橡膠制品等聲吸收強(qiáng)的材料。o 在生產(chǎn)實(shí)踐中，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：在生產(chǎn)實(shí)踐中，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：o 不損壞被清洗物表面。不損壞被清洗物表面。o 減少了人手與溶劑的接觸機(jī)會(huì)，提高工作安全度。減少了人手與溶劑的接觸機(jī)會(huì)，提高工作安全度。o 可以清洗其它方法達(dá)不到的部位，例如，可清洗不便拆開可以清洗其它方法達(dá)不到的部位，例如，可清洗不便拆開的配件的縫隙處。的配件的縫隙處。o 節(jié)省溶劑、熱能、工作面積、人力等。節(jié)省溶劑、熱能、工作面積、人力等。o 2.超聲波清洗原理o 超聲波清洗的基本原理是超聲

33、波清洗的基本原理是“空化效應(yīng)空化效應(yīng)”，當(dāng)高于，當(dāng)高于20kHz20kHz的高頻超的高頻超聲波通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩傳入清洗液中，超聲波在清洗液聲波通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩傳入清洗液中，超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，使清洗液流動(dòng)并產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，中疏密相間地向前輻射，使清洗液流動(dòng)并產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，這些氣泡在超聲波縱向傳播成的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅速這些氣泡在超聲波縱向傳播成的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅速閉合閉合( (熄滅熄滅) )。這種微小氣泡的形成、生長(zhǎng)及迅速閉合稱為空化現(xiàn)象。這種微小氣泡的形成、生長(zhǎng)及迅速閉合稱為空化現(xiàn)象。在空化現(xiàn)象中，氣泡閉合時(shí)

34、形成約在空化現(xiàn)象中，氣泡閉合時(shí)形成約10001000個(gè)大氣壓力的瞬時(shí)高壓，就像個(gè)大氣壓力的瞬時(shí)高壓，就像一連串的小一連串的小“爆炸爆炸”，不斷地轟擊被清洗物表面，并可對(duì)被清洗物的，不斷地轟擊被清洗物表面，并可對(duì)被清洗物的細(xì)孔、凹位或其它隱蔽處進(jìn)行轟擊，使被清洗物表面及縫隙中的污染細(xì)孔、凹位或其它隱蔽處進(jìn)行轟擊，使被清洗物表面及縫隙中的污染物迅速剝落。物迅速剝落。 清洗槽內(nèi)某一點(diǎn)的受壓情況清洗槽內(nèi)某一點(diǎn)的受壓情況空化形成空化形成空化消失空化消失o 3. 超聲波清洗設(shè)備o 超波清洗機(jī)主要由超聲波清洗槽和超聲波發(fā)生器兩部分構(gòu)成。超波清洗機(jī)主要由超聲波清洗槽和超聲波發(fā)生器兩部分構(gòu)成。超聲波清洗槽用堅(jiān)固

35、彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安超聲波清洗槽用堅(jiān)固彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜連結(jié)線傳導(dǎo)給換能器，換能器與振動(dòng)板一起產(chǎn)生高頻共振，從而連結(jié)線傳導(dǎo)給換能器，換能器與振動(dòng)板一起產(chǎn)生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對(duì)污垢進(jìn)行洗凈。使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對(duì)污垢進(jìn)行洗凈。換能器與換能器與振動(dòng)板振動(dòng)板超聲波超聲波發(fā)生器發(fā)生器o 分體式結(jié)構(gòu)超聲波清洗機(jī)由三個(gè)主要部分組成：分體式結(jié)構(gòu)超聲波清洗機(jī)由三個(gè)主要部分組成：o 清洗缸。清洗缸。o 超聲波發(fā)生器。超聲波清洗機(jī)用的

36、超聲波發(fā)生器，大多數(shù)超聲波發(fā)生器。超聲波清洗機(jī)用的超聲波發(fā)生器，大多數(shù)采用大功率自激式反饋振蕩器。一般來說，由于清洗負(fù)載變動(dòng)較采用大功率自激式反饋振蕩器。一般來說，由于清洗負(fù)載變動(dòng)較小，可以不要求復(fù)雜的頻率自動(dòng)跟蹤電路。小，可以不要求復(fù)雜的頻率自動(dòng)跟蹤電路。o 超聲波換能器。目前大多數(shù)超聲波清洗機(jī)用的是壓電式換超聲波換能器。目前大多數(shù)超聲波清洗機(jī)用的是壓電式換能器，一般由兩片壓電陶瓷晶片組成。一臺(tái)清洗機(jī)用多個(gè)換能器，能器，一般由兩片壓電陶瓷晶片組成。一臺(tái)清洗機(jī)用多個(gè)換能器，經(jīng)粘接劑粘接在清洗缸底部且經(jīng)并聯(lián)組成一臺(tái)清洗機(jī)的換能器。經(jīng)粘接劑粘接在清洗缸底部且經(jīng)并聯(lián)組成一臺(tái)清洗機(jī)的換能器。換能器單元

37、的間距，對(duì)于頻率換能器單元的間距，對(duì)于頻率20kHz20kHz的超聲波一般在的超聲波一般在5 510mm10mm為佳。為佳。o 大型專用超聲波清洗機(jī)一般安裝在大型專用超聲波清洗機(jī)一般安裝在SMASMA清洗的生產(chǎn)流水線上，清洗的生產(chǎn)流水線上，被清洗物件從進(jìn)料口可傳動(dòng)的不銹鋼專用網(wǎng)帶送入超聲波清洗槽，被清洗物件從進(jìn)料口可傳動(dòng)的不銹鋼專用網(wǎng)帶送入超聲波清洗槽，其工藝過程為：進(jìn)料其工藝過程為：進(jìn)料前噴淋前噴淋超聲波清洗超聲波清洗后噴淋后噴淋風(fēng)刀吹劈風(fēng)刀吹劈熱風(fēng)烘干熱風(fēng)烘干冷風(fēng)冷卻冷風(fēng)冷卻出料，實(shí)現(xiàn)被清洗物件可直接包裝入庫(kù)。出料，實(shí)現(xiàn)被清洗物件可直接包裝入庫(kù)。圖圖7-87-8所示是全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)的結(jié)

38、構(gòu)圖。所示是全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)小型超聲波清洗機(jī)小型超聲波清洗機(jī)大型超聲波清洗機(jī)大型超聲波清洗機(jī)o 超聲波清洗機(jī)的使用方法超聲波清洗機(jī)的使用方法o 超聲波清洗機(jī)安裝。參照超聲波清洗機(jī)安裝說明書連接清超聲波清洗機(jī)安裝。參照超聲波清洗機(jī)安裝說明書連接清洗機(jī)的電控柜與主機(jī)間的溫控傳感器信號(hào)線、超聲驅(qū)動(dòng)線、加熱洗機(jī)的電控柜與主機(jī)間的溫控傳感器信號(hào)線、超聲驅(qū)動(dòng)線、加熱器控制線等線路，并接通器控制線等線路，并接通380V380V電源，安裝清洗機(jī)的上水管、放水電源，安裝清洗機(jī)的上水管、放水管與溢流排放管。管與溢流排放管。 o 超聲波清洗機(jī)加水。向清洗池內(nèi)加入適量清

39、水，液面高度超聲波清洗機(jī)加水。向清洗池內(nèi)加入適量清水，液面高度以浸沒將要清洗的零部件為準(zhǔn)，一般不超過清洗池的四分之三。以浸沒將要清洗的零部件為準(zhǔn)，一般不超過清洗池的四分之三。 o 超聲波清洗機(jī)加溫。啟動(dòng)電控加熱開關(guān)，將水溫調(diào)節(jié)旋鈕超聲波清洗機(jī)加溫。啟動(dòng)電控加熱開關(guān)，將水溫調(diào)節(jié)旋鈕上的白色刻度線指向適當(dāng)?shù)臏囟龋☉?yīng)為上的白色刻度線指向適當(dāng)?shù)臏囟龋☉?yīng)為6060左右）。清洗機(jī)在使左右）。清洗機(jī)在使用過程中，清洗劑的最高溫度不應(yīng)超過用過程中，清洗劑的最高溫度不應(yīng)超過7070。 o 超聲波清洗機(jī)加入清洗劑。待水溫升至超聲波清洗機(jī)加入清洗劑。待水溫升至4040左右時(shí)，將清洗左右時(shí)，將清洗劑加入清洗池中，徐徐攪動(dòng)清水使其充分溶解。劑加入清洗池中，徐徐攪動(dòng)清水使其充分溶解。 o 超聲波清洗機(jī)零件擺放。將零部件置于料筐中輕輕放入清洗超聲波清洗機(jī)零件擺放。將零部件置于料筐中輕輕放入清洗池內(nèi)，當(dāng)一次性放入的零件很多時(shí)，應(yīng)盡量使它們?cè)诹峡鹬芯鶆蚍植?，池?nèi)，當(dāng)一