PCB技術の水性および半水性洗浄

1 水性洗浄

1.1 水ベースの洗浄プロセス

水ベースの洗浄プロセスでは、水を洗浄媒体として使用します。洗浄効果を向上させるために、少量の界面活性剤、洗浄助剤、腐食防止剤、およびその他の化学物質を水に加えることができます (通常は 2% ～ 10%)。さらに、プリント回路基板のさまざまな種類の汚染の特定の条件に応じて、水ベースの洗浄剤の添加剤として使用できるため、洗浄範囲が広くなります。水性洗浄剤は、水溶性の汚れに対して良好な溶解効果があり、加熱、ブラッシング、スプレーとスプレー、超音波洗浄などの物理的な洗浄方法と組み合わせることで、より優れた洗浄効果を得ることができます。水ベースの洗浄剤に界面活性剤を添加すると、水の表面張力が大幅に低下し、水ベースの洗浄剤の浸透と拡散能力が向上し、密接に配置された電子部品間の隙間によりよく浸透し、浸透した汚れをきれいにすることができますプリント回路基板の内部に。

pcb board

水の溶解および界面活性剤の乳化および分散も、合成活性フラックスの残留物を除去するために使用することができる。水溶性の各種汚れはもちろん、合成樹脂や油脂などの不溶性の汚れも溶かして落とすことができます。ロジン系フラックスや水系洗浄剤を使用する場合は、適切な鹸化剤を添加してください。ケン化剤は、プリント基板の洗浄時に、ロジン中のロジン酸や油中の脂肪酸などの有機酸をケン化して、水溶性脂肪酸塩（石鹸）を生成するために使用される化学物質です。これは、プリント基板上のフラックスやグリースの洗浄に使用される多くの洗浄剤に含まれる一般的な成分です。けん化剤は、通常、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの強アルカリ性無機物質であり、モノエタノールアミンなどのアルカリ性有機物質の場合もあります。一般に、市販のけん化剤には、けん化反応を起こすことができない残留物を洗浄・除去するために、有機溶剤や界面活性剤成分も含まれています。ケン化剤は、特に洗浄温度が高く、洗浄時間が長い場合、PCB上のアルミニウム、亜鉛、およびその他の金属を腐食する可能性があります。したがって、腐食防止剤を式に追加する必要があります。ただし、アルカリに敏感な部品を含むプリント回路基板は、鹸化剤を含む水性洗剤で洗浄しないでください。

水系洗浄の基板工程において、超音波洗浄を併用すると、超音波の伝達時に発生する無数の微小気泡による「穴効果」を利用して、電子接続基板の不溶性汚れを効果的に除去することができます。洗浄液に。 PCB、電子部品、および超音波の互換性要件を考慮すると、PCB 洗浄に使用される超音波周波数は一般的に約 40KHz です。

水ベースの洗浄プロセスには、洗浄、すすぎ、乾燥が含まれます。まず、濃度2%～10%の水性洗浄剤と、加熱、ブラッシング、吹き付け・吹き付け、超音波洗浄などの物理的洗浄方法を組み合わせて使用し、プリント基板を一括洗浄した後、水ですすぎます。純水またはイオン水（DI 水）で 2 ～ 3 回洗浄し、最後に熱風で乾燥させます。水ベースの洗浄のコストが高いのは、すすぎに純水を使用する必要があるためです。高品質の水質は洗浄品質の確かな保証ですが、場合によっては低コストの導電率 5um・cm の純水をすすぎに使用し、次に導電率 18um の高純度の純水を使用する場合があります。・cmはすすぎ1回に使用します。

2 半水性洗浄

2.1 半水性洗浄剤

半水系洗浄剤の成分には、一般的に有機溶剤や界面活性剤が含まれています。たとえば、PCB 洗浄に最初に使用された EC-7 半水性洗浄剤は、テルペン炭化水素溶剤と界面活性剤で構成されています。ほとんどの半水性洗浄剤には、配合中に水も含まれています。しかし、水の量が多いため（わずか5%～20%）、半水性溶剤は溶剤系洗浄剤と同様に透明で均一な溶液になります。一般的な溶剤系洗浄剤とは異なり、半水性洗浄剤に使用される有機溶剤は沸点が比較的高く、揮発性が低いため、溶剤系洗浄剤のように密閉環境で洗浄する必要がありません。また、洗浄工程中に洗浄剤を頻繁に交換する必要はなく、洗浄剤の量を適宜補充するだけです。プリント基板洗浄用の半水性洗浄剤の調製に使用される有機溶剤には、主にテルペンおよび石油炭化水素溶剤、グリコールエーテル、N-メチルピロリドンなどがあります。プリント回路基板と電子部品、および溶接中に使用されるはんだ付け補助剤の種類。

2.2 半水性洗浄プロセス

また、洗浄、すすぎ、乾燥の 3 つのプロセスが含まれます。超音波洗浄は、洗浄効果を向上させ、洗浄時間を短縮するために、洗浄プロセスと組み合わせて使用されることがよくあります。超音波を使用すると洗浄剤の温度が上昇するため、洗浄温度を厳密に管理し、洗浄液の引火点を超えないようにする必要があります（通常、洗浄温度は70℃以下に管理されています）。洗浄工程とすすぎ工程の間に乳剤回収タンクを追加し、半水性洗浄液の有機溶剤濃度を非常に高くしています。洗浄後、プリント回路基板の表面にはまだ洗浄液が残っています。洗浄したプリント基板を直接水漂白液に投入すると、プリント基板表面の有機溶剤がすすぎ水を汚染し、その後の水処理工程の負荷を大幅に増大させます。洗浄工程とリンス工程の間に水系溶剤を添加することで、プリント基板表面の有機溶剤を乳化分散によりプリント基板表面から除去することができます。この乳化回収装置では、フィルターと油水分離装置により、有機溶剤と沈殿した汚れを分離回収することができます。洗浄槽に入るプリント基板表面の有機溶剤が少ないため、すすぎ工程と排水処理が削減されます。その後、脱イオン水で 2 ～ 3 回すすぎ、汚れを取り除きます。準水系洗浄は、すすぎ剤に水を使用するため、水系洗浄と同様に乾燥しにくさがあり、同様に乾燥速度を向上させる工夫が必要です。

2.3 半水ベースの洗浄プロセスの長所と短所

半水ベースの洗浄プロセスの利点は次のとおりです。さまざまな PCB 溶接プロセスに強い適応性があるため、半水ベースの洗浄プロセスを使用する場合、元の溶接プロセスを変更する必要はありません。洗浄力は比較的強く、水溶性の汚れと油汚れを同時に落とします。ほとんどの金属およびプラスチック材料との適合性が良好です。溶剤系洗浄剤に比べ揮発しにくい。使用過程での蒸発損失が少ないのは、水系洗浄のようにすすぎに純水を使う必要がある、乾燥が難しい、排水処理能力が大きいなどの問題があります。半水ベースの洗浄プロセスは、大きな面積とスペースを占有する必要があり、特にオンライン洗浄機では、機器への一度の投資が大きくなります。半水性洗浄剤は有機溶剤の含有量が多いため、有毒溶剤の保護、防火・防爆などの安全対策を強化する必要があります。また、半水性洗浄剤は、溶剤洗浄剤のように蒸留によるリサイクルができないため、PCBの製造コストが高くなります。