SMT清洗工艺培训课件(PPT共 41张)

3.清洗工艺要点 (1)煮沸槽中应容纳足量的溶剂，以促进均匀迅速地蒸发，维持饱和蒸汽 区。还应注意从煮沸槽中清除清洗后的剩余物。 (2)在煮沸槽中设置有清洗工作台，以支撑清洗负载；要使污染的溶剂在 工作台水平架下面始终保持安全水平，以便使装清洗负载的筐子上升和下降 时，不会将污染的溶剂带进另一溶剂槽中。 (3)溶剂罐中要充满溶剂并维持在一定水平，以使溶剂总是能流进入煮沸 槽中。 (4)当设备启动之后，应有充足的时间(通常最少15min)形成饱和蒸汽区， 并进行检查，确信冷凝蛇形管达到操作手册中规定的冷却温度。然后再开始 清洗操作。 (5)根据使用量，周期性地用新鲜溶剂更换煮沸槽中的溶剂。

2.污染物类型 污染物是各种表面沉积物或杂质，以及被SMA表面吸附或吸收的 一种能使SMA的性能降级的物质。这些不同类型的污染物可归纳为极 性和非极性两类。

① 极性污染物的分子具有偏心的电子分布，即在分子中的原子 之间“连接”的电子分布不均匀，这就叫做“极性”特征。
这种自由离子是良好的导体，能引起电路故障，还能与金属发生 强烈反应，导致电路板腐蚀。另外，极性污染物也可以是非离子化的。 当非离子化的极性污染物出现在电场中，同时又有高温或有其它应力 存在时，不同的负电性分子自身就排成行形成电流。



1.批量式清洗系统结构特点
批量式溶剂清洗技术用于清洗SMA较普遍，其清洗系统有许多 类型。最基本的有4种：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。这些溶剂清洗系统都采用溶剂蒸 汽清洗技术，所以也称为蒸汽脱脂机。它们按下述工序完成蒸馏 周期：

1)采用电浸没式加热器使煮沸槽产生溶剂蒸汽；
2)溶剂蒸汽上升到主冷凝蛇形管处，冷凝成液体； 3)蒸馏的溶剂通过管道流进溶剂水分离器，去除水分；
4)去除水分的蒸馏溶剂通过管道流入蒸馏储存器，从该储 存器用泵送至喷枪进行喷淋；
5)流通管道和挡墙使溶剂流回到煮沸槽，以便再煮沸。 另一类批量式系统采用电转换加热器蒸发溶剂，用冷却水 凝聚溶剂，该类系统也可利用可调加热致冷系统完成同样的过 程。

污染物可能的来源
① 有机化合物。来源于焊剂、焊接掩膜、编带、指印等。 ② 无机难溶物。来源于光刻胶、PCB处理、编带、焊剂剩余 物等。 ③ 有机金属化合物。来源于焊剂剩余物、白剩余物等。 ④ 可溶无机物。来源于焊剂剩余物、白剩余物、酸、水等。 ⑤ 颗粒物。来源于空气中的物质、有机物残渣等。



② 非极性污染物是没有偏心电子分布的化合物，而且不分离成 离子也不带电流。这些类型的污染物大多数是由长链的碳氢化合物或 碳原子的脂肪酸组成。通常，非极性污染物是绝缘体，不产生腐蚀和 电气故障，但使可焊性下降和妨碍SMA有效电测试。

焊剂主要有两种类型：可溶于有机溶剂的和可溶于水的。可溶于 有机溶剂的焊剂是SMA用的标准型焊剂，并且广泛应用于再流焊接的 焊膏和双波峰焊接工艺中。它们主要由天然树脂、合成树脂、溶剂、 润湿剂和活化剂等成分组成。焊剂在去除焊接部位的氧化物和降低焊 料表面张力、提高润湿性的同时，也是SMA上污染物的主要来源。

1.清洗技术方法分类
根据清洗介质的不同，清洗技术有溶剂清洗和水清洗技术二 大类；根据清洗工艺和设备不同又可分为批量式（间隙式）清洗 和连续式清洗2种类型；根据清洗方法不同还可以分为高压喷洗清 洗、超声波清洗等几种形式。对应于不同的清洗方法和技术有不 同的清洗设备系统，可根据不同的应用和产量的要求选择相应的 清洗工艺技术和设备。


3.溶剂的种类和选择 清除极性和非极性残留污物，要使用清洗溶剂。清洗溶剂分为极 性和非极性溶剂两大类：极性溶剂包括有酒精、水等，可以用来清除 极性残留污物；非极性溶剂包括有氯化物和氟化物两种，如三氯乙烷、 F－113等，可以用来清除非极性残留污物。由于大多数残留污物是非 极性和极性物质的混合物，所以，实际应用中通常使用非极性和极性 溶剂混合后的溶剂进行清洗，混合溶剂由两种或多种溶剂组成。 选择溶剂，除了应该考虑与残留污物类型相匹配以外，还要考虑一些 其他因素：去污能力、性能、与设备和元器件的兼容性、经济性和环 保要求等。
7.2.1 批量式溶剂清洗技术

溶剂清洗设备可分为连续式清洗器和批量式清洗器两大类，每一 类清洗器中都能加入超声波冲击或高压喷射清洗功能。 这两类清洗设备的清洗原理是相同的，都采用冷凝—蒸发的原理 清除残留污物。主要步骤是：将溶剂加热使其产生蒸汽，将较冷的被 清洗电路板置于溶剂蒸汽中，溶剂蒸汽冷凝在电路板上，溶解残留污 物，然后，将被溶解的残留污物蒸发掉，被清洗电路板冷却后再置于 溶剂蒸汽中。循环上述过程数次，直到把残留污物完全清除。 批量式清洗器适用于小批量生产的场合，如在实验室中应用。它 的操作是半自动的，溶剂蒸汽会有少量外泄，对环境有影响。



Hale Waihona Puke 7.1.2 清洗方法分类及溶剂的种类和选择

根据清洗介质的不同，清洗技术有溶剂清洗和水清洗技术二 大类；根据清洗工艺和设备不同又可分为批量式（间隙式）清洗 和连续式清洗2种类型；根据清洗方法不同还可以分为高压喷洗清 洗、超声波清洗等几种形式。对应于不同的清洗方法和技术有不 同的清洗设备系统，可根据不同的应用和产量的要求选择相应的 清洗工艺技术和设备。


2. 清洗原理
无论何种溶剂蒸汽清洗系统，其清洗技术原理基本相同：将 需清洗的SMA放入溶剂蒸汽中后，由于其相对温度较低，故溶剂蒸 汽能很快凝结在上面，将SMA上面的污染物溶解再蒸发，并带走。 若加以喷淋等机械力和反复多次进行蒸汽清洗，其清洗效果会更 好。
双槽批量式清洗机示意图

第7章 表面组装清洗工艺
机械工业出版社同名教材
何丽梅 主编
7.1.1

清洗的主要作用
清洗是一种去污染的工艺。SMA(表面组装组件)的清洗就是要 去除组装后残留在SMA上影响其可靠性的污染物，排除影响SMA长期 可靠性的因素。对SMA清洗的主要作用是：
① 防止电气缺陷的产生。最突出的电气缺陷就是漏电，造成 这种缺陷的主要原因是PCB上存在离子污染物，有机残料和其它粘 附物。 ② 清除腐蚀物的危害。腐蚀会损坏电路，造成器件脆化；腐 蚀物本身在潮湿的环境中能导电，会引起SMA短路故障。 ③ 使SMA外观清晰。清洗后的SMA外观清晰，能使热损伤、层 裂等一些缺陷显露出来，以便于进行检测和排除故障。