2020年威固特供應(yīng)電路板清洗機(jī)

焊接后電路板的清洗是其中很重要的一個(gè)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在這方面的應(yīng)用也較為普遍，但是，不能不說(shuō)很多廠家并沒(méi)有搞清超聲波清洗的基本原理，因此，在應(yīng)用超聲波清洗技術(shù)時(shí)存在十分不規(guī)范的一面，介紹了超聲波清洗技術(shù)的基本原理，并對(duì)正確的超聲波工藝提出了自己的建議。

超聲波清洗技術(shù)在國(guó)外是一種很成熟的清洗技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子等領(lǐng)域。焊接后電路板的清洗是其中很重要的一個(gè)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在這方面的應(yīng)用也較為普遍，但是，不能不說(shuō)，很多廠家并沒(méi)有搞清超聲波清洗的基本原理，因此，在應(yīng)用超聲波清洗技術(shù)時(shí)存在十分不規(guī)范的一面，甚至和超聲波清洗的原理完全相悖。有些廠家，名義上用的是超聲波清洗，實(shí)際上只是作為一個(gè)普通的浸泡清洗槽來(lái)使用，由于超聲波清洗工藝不合理，根本無(wú)法將電路板清洗干凈。不僅沒(méi)有發(fā)揮超聲波清洗清洗質(zhì)量好、清洗效率高的優(yōu)點(diǎn)，相反，有可能對(duì)電路板及其元器件造成損傷。

超聲波清洗原理

超聲波和其它聲波一樣，是一系列的壓力點(diǎn)，即一種壓縮和膨脹交替的波。如果聲能足夠強(qiáng)，液體在波的膨脹階段被推開(kāi)，由此產(chǎn)生氣泡；而在波的壓縮階段，這些氣泡就在液體中瞬間    或內(nèi)爆，產(chǎn)生一種非常有效的沖擊力，特別適用于清洗。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)做空化作用。超聲波清洗正是基于空化作用，即在清洗液中無(wú)數(shù)氣泡快速形成并迅速內(nèi)爆。由此產(chǎn)生的沖擊將浸沒(méi)在清洗液中的工件內(nèi)外表面的污物剝落下來(lái)。隨著超聲頻率的提高，氣泡數(shù)量增加而     沖擊力減弱，因此，高頻超聲特別適用于小顆粒污垢的清洗而不破環(huán)其工件表面。從理論上分析，     的空化泡會(huì)產(chǎn)生超過(guò)的壓力和 的高溫，并在其     的瞬間沖擊波會(huì)迅速向外輻射。單個(gè)空化泡所釋放的能量很小，但每秒鐘內(nèi)有幾百萬(wàn)的空化泡同時(shí)     ，累計(jì)起來(lái)的效果將是非常強(qiáng)烈的，產(chǎn)生的強(qiáng)大的沖擊力將工件表面的污物剝落，這就是所有超聲清洗的特點(diǎn)。如果超聲能量足夠大，空化現(xiàn)象會(huì)在清洗液各處產(chǎn)生，所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔�？栈�作用也促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)并加速了表面膜的溶解。然而只有在某區(qū)域的液體壓力低于該氣泡內(nèi)氣體壓力時(shí)才會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象，故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時(shí)才能滿(mǎn)足這一條件。產(chǎn)生空化所需的    小功率被稱(chēng)做空化臨界點(diǎn)。不同的液體存在不同的空化臨界點(diǎn)，故超聲波能量必須超過(guò)該臨界點(diǎn)才能達(dá)到清洗效果。也就是說(shuō)，只有能量超過(guò)臨界點(diǎn)才能產(chǎn)生空化泡，以便進(jìn)行超聲清洗。氣泡是在液體中施加高頻（超聲頻率）、    度的聲波而產(chǎn)生的。因此，任何超聲清洗系統(tǒng)都必須具備三個(gè)基本元件：盛放清洗液的槽、將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的換能器以及產(chǎn)生高頻電信號(hào)的超聲波發(fā)生器。

超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)

高精度

由于超聲波的能量能夠穿透細(xì)微的縫隙和小孔，故可以應(yīng)用于任何形狀、任何復(fù)雜程度電路板的清洗。被清洗電路板如果比較復(fù)雜時(shí)，有一些普通方法難于清洗的縫隙和開(kāi)孔。超聲清洗往往成為能滿(mǎn)足其特殊技術(shù)要求的      的清洗方式。

快速**

超聲清洗相對(duì)常規(guī)清洗方法在電路板除塵除垢方面要快得多。超聲清洗可節(jié)省勞動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)往往使其成為    經(jīng)濟(jì)的清洗方式。

一致性好

無(wú)論被清洗電路板是大是小，簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，單件還是批量或在自動(dòng)流水線上，使用超聲清洗都可以獲得手工清洗無(wú)可比擬的均一的清潔度。

超聲波清洗的工藝參數(shù)

超聲波清洗有幾個(gè)重要的工藝參數(shù)：頻率、功率、時(shí)間、清洗溶劑、電路板的放置方式、超聲波強(qiáng)度。錯(cuò)誤的超聲波清洗工藝也正是在這幾個(gè)問(wèn)題上沒(méi)有     掌握。

頻率的重要性

當(dāng)工作頻率很低（在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)）就會(huì)產(chǎn)生噪音。當(dāng)頻率低于 時(shí)，工作噪音不僅變得很大，而且可能超出職業(yè)安全與    法或其他條例所規(guī)定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應(yīng)用中，通常選擇從的較低清洗頻率。該頻率范圍內(nèi)的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。高頻通常被用于清洗較小、較       的零件，或清除微小顆粒。高頻還被用于工件表面不允許損傷的應(yīng)用。使用高頻可從幾個(gè)方面改善清洗性能。隨著頻率的增加，空化泡的數(shù)量呈線形增加，從而產(chǎn)生更多更密集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少，這樣有效地減小了對(duì)工件表面的損傷。高頻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于減小了黏滯邊界層（泊努里效應(yīng)），使得超聲波能夠發(fā)現(xiàn)   細(xì)小的微粒。這種情況近似于小溪中水位降低時(shí)可以看清溪底的小石子。

電路板上由于有各種元器件甚至是比較嬌貴的器件，而且電路板表面凹凸不平，有許多細(xì)小的狹縫，因此電路板的清洗當(dāng)然必須采用較高頻率。國(guó)外資料建議頻率在 。但現(xiàn)實(shí)中有人認(rèn)為，頻率越高越容易對(duì)電路板造成損傷，而低頻往往是安全的，這是完全錯(cuò)誤的觀點(diǎn)�；瘜W(xué)溶劑的選擇考慮到清洗液的物理特性對(duì)超聲清洗的影響，其中蒸汽壓、表面張力、黏度以及密度應(yīng)為   顯著的影響因素。溫度能影響這些因素，所以它也會(huì)影響空化作用的效率。

選擇清洗液時(shí)，應(yīng)考慮以下四個(gè)因素：

清洗效率：通過(guò)做實(shí)驗(yàn)選擇    有效的清洗溶劑。

操作簡(jiǎn)單：所使用的液體應(yīng)安全    、操作簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng)。

成本：   廉價(jià)的清洗溶劑的使用成本并不一定   低。使用中必須考慮到溶劑的清洗效

率、安全性、一定量的溶劑可清洗多少工件、利用率   高等因素。當(dāng)然，所選擇的清洗溶劑必須達(dá)到清洗效果，并應(yīng)與所清洗的工件材料兼容。水為   普通的清洗液，故使用水基溶液的系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，使用成本低，應(yīng)用廣泛。然而對(duì)于某些材料以及污垢等并不適用于水性溶液，那么還有許多溶劑可供選用。

如何對(duì)電路板進(jìn)行正確的超聲波清洗

一般必須超過(guò)清洗槽容積的三分之二。而事實(shí)上，常常有人為了節(jié)約成本，用很少的溶

劑，甚至只是剛剛蓋過(guò)平鋪在槽底的電路板，這其實(shí)和空振差不了太多，不僅不能發(fā)揮超聲波的作用，相反可能損傷電路板和元器件。

超聲波清洗的功率和時(shí)間

超聲波清洗的功率和時(shí)間必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。太大的功率和太長(zhǎng)的清洗時(shí)間，有可能對(duì)電路板及元器件造成損傷。

清洗電路板的處理方式

超聲清洗的另一個(gè)考慮因素是電路板的上、下料或者說(shuō)是放置電路板的工裝的設(shè)計(jì)。電路板在超聲清洗槽內(nèi)時(shí)，無(wú)論電路板還是電路板籃都不得觸及槽底。電路板總的橫截面積不應(yīng)超過(guò)超聲槽橫截面積的 。橡膠以及非剛化塑料會(huì)吸收超聲波能量，故將此類(lèi)材料用于工裝時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。工裝籃設(shè)計(jì)不當(dāng)，或所盛工件太重，即使    好的超聲清洗系統(tǒng)的效率也會(huì)被大大降低。任何材料，如果網(wǎng)眼高於目，對(duì)于超聲波就表現(xiàn)出實(shí)體的性能，將超聲波反射回去。當(dāng)網(wǎng)眼大于 時(shí)，對(duì)于超聲波才表現(xiàn)出       式材料的性能。鉤子、架子以及燒杯都可用來(lái)支持電路板。在實(shí)際中，經(jīng)常有人隨便把電路板層疊在超聲波清洗機(jī)的清洗槽中，這樣根本不能發(fā)揮超聲波的獨(dú)特的清洗作用，而把超聲波清洗機(jī)等同于普通的浸泡式清洗槽。

超聲波強(qiáng)度

超聲波強(qiáng)度即單位面積的超聲功率。超聲清洗的效果好壞取決于空化作用，但空化作用的產(chǎn)生與超聲波強(qiáng)度有關(guān)。超聲波強(qiáng)度越大，空化作用越明顯，也就是清洗作用越好。另外，根據(jù)不同的清洗對(duì)象，來(lái)選擇適當(dāng)?shù)某�聲波�?qiáng)度。如清洗電路板，超聲強(qiáng)度可低些，清洗機(jī)械零件時(shí)超聲波強(qiáng)度可高些。

有些人盲目地以為超聲波強(qiáng)度越高越好，這樣才能洗得干凈，其實(shí)完全沒(méi)有這個(gè)必要，而且強(qiáng)度越高，對(duì)電路板可能的危害越大。

建議的超聲波清洗工藝

具體的工藝參數(shù)還必須結(jié)合自己的具體情況由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

電路板焊接完成后，先將其完全浸沒(méi)在盛有干凈酒精的清洗槽中，浸泡 。同時(shí)在超聲清洗機(jī)清洗槽內(nèi)放入適量酒精，酒精液面距清洗槽頂部邊緣的距離在 以?xún)?nèi)，然后打開(kāi)超聲清洗機(jī)電源，超聲振動(dòng) ，以排除酒精溶劑內(nèi)內(nèi)陷的氣體。因?yàn)閮?nèi)陷的氣體會(huì)破壞超聲波的空化作用，從而降低超聲波清洗的效率。將浸泡后的電路板放入清洗籃內(nèi)，緩慢置入超聲清洗機(jī)清洗槽內(nèi)，超聲清洗 ，頻率選擇，輸出功率小于 。取出電路板，觀察清洗結(jié)果，視電路板清潔狀況再超聲清洗約。超聲清洗時(shí)注意以下幾個(gè)方面。

電路板決不要直接放在超聲清洗槽的底部，否則將阻礙超聲清洗槽底部的振動(dòng)，從而嚴(yán)重影響超聲清洗效果。電路板底部距清洗槽底部距離約。放入電路板的總的截面積不要超過(guò)清洗槽截面積的 ，否則將影響超聲清洗。

酒精液面至少超過(guò)電路板頂部約 。

電路板必須用籃子懸掛在清洗槽內(nèi)�；@子不能用塑料或其它柔軟材料制成，以免吸收超聲波。

   好用不銹鋼籃子，但網(wǎng)格盡量大些，至少 以上，以免屏蔽超聲波，影響超聲波清洗。

電路板    好單層放置，否則上層電路板清洗出來(lái)的臟物會(huì)落下來(lái)，污染下層電路板。

電路板之間   好保持適當(dāng)間隔，約 左右，以獲得    佳清洗效果，并且防止交叉污染。電路板與清洗槽的槽壁    好保持約 。超聲清洗時(shí)注意觀察酒精的溫度，切忌溫度過(guò)高引起火災(zāi)。

裝有電路板的清洗籃在放入和取出超聲振動(dòng)的清洗槽時(shí)，請(qǐng)務(wù)必緩慢，不要過(guò)分?jǐn)_動(dòng)酒精溶劑，否則將引起超聲波的短暫減弱甚至消失。觀察超聲清洗后電路板的表面清潔狀況，如仍然有頑垢，用防靜電刷子將其刷干凈。緩慢提出清洗籃，置入另一盛有干凈酒精的清洗槽內(nèi)，將電路板輕輕晃動(dòng)，漂洗干凈。取出電路板，室溫自然晾干。

超聲波清洗的注意事項(xiàng)

對(duì)于陶瓷封裝的集成電路以及其它一些中間有空腔的封裝形式，可能發(fā)生的共振現(xiàn)象有可能使封裝內(nèi)部的金絲球焊的金線被拉斷。在超聲清洗的功率太高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可能造成某些很脆零件的損壞。不可預(yù)料的共振可能造成一些焊點(diǎn)斷裂失效。可能有環(huán)保方面的問(wèn)題，如強(qiáng)烈的噪音、揮發(fā)性的溶劑。

超聲波清洗機(jī)要保證可靠地接地，否則產(chǎn)生的靜電有可能對(duì)電路板上的元器件造成損傷。但至今似乎并無(wú)明顯證據(jù)表明，超聲清洗不可用于電子裝聯(lián)工藝。

結(jié)束語(yǔ)

超聲波清洗工藝是一種價(jià)格低廉、安全、**的清洗工藝，由于很多廠家對(duì)超聲波清洗的原理不熟悉，因此導(dǎo)致許多使用中的誤區(qū)，不僅不能把電路板清洗干凈，相反可能對(duì)電路板造成損傷。只有對(duì)超聲波清洗的工藝參數(shù)：頻率、功率、時(shí)間、清洗溶劑、電路板的放置方式、超聲波強(qiáng)度仔細(xì)考慮，才有可能獲的滿(mǎn)意的清洗效果。