基板工場がPCBリーディングで基板の洗浄技術を解説

PCBメーカー、PCB設計者、PCBAメーカーが、PCBメーカーによるPCBコピーにおけるPCBの洗浄技術を解説

現在、新世代の PCB 洗浄技術には、次の 4 つのタイプがあります。

1. 準水洗浄技術

半水洗浄は、主に有機溶剤と脱イオン水に加えて、一定量の活性剤と添加剤を使用します。このタイプの洗浄は、溶剤洗浄と水洗浄の間です。これらの洗浄剤は、引火点が高く、毒性が低く、安全に使用できる有機溶剤や可燃性溶剤ですが、水ですすいで乾燥させる必要があります。一部の洗浄剤には、5% ～ 20% の水と少量の界面活性剤が添加されており、これにより可燃性が低下するだけでなく、すすぎが容易になります。半水洗浄プロセスの特徴は次のとおりです。

(1)洗浄能力は比較的強く、極性汚染物質と非極性汚染物質を同時に除去でき、洗浄能力は耐久性があります。

(2) 洗浄とすすぎには性質の異なる 2 種類の媒体を使用し、すすぎには通常純水を使用します。

(3) 洗い流したら乾かします。

この技術の欠点は、廃液および廃水の処理が比較的複雑な問題であり、徹底的に解決する必要があることです。

2. 水洗浄技術

水洗浄技術は将来の洗浄技術の発展方向であり、純水源と排水処理工場を設置する必要があります。洗浄媒体として水を使用し、界面活性剤、添加剤、腐食防止剤、キレート剤などを水に加えて、一連の水ベースの洗浄剤を形成します。水溶媒と非極性汚染物質を除去できます。洗浄プロセスの特徴:

(1)良好な安全性、燃焼なし、爆発なし、基本的に無毒;

(2)洗浄剤の配合の自由度が大きい。極性および非極性の汚染物質を簡単に洗浄でき、洗浄範囲が広い。

(3) 複数のクリーニング機構。水は強い極性を持つ極性溶媒です。溶解に加えて、ケン化、ケン化、置換、分散の複合効果もあります。超音波の使用は、有機溶媒よりもはるかに効果的です。

(4) 天然の溶剤として、その価格は比較的低く、その供給源は広い。

水洗いのデメリットは次のとおりです。

(1)水資源が不足している地域では、この洗浄方法は大量の水資源を消費する必要がありますが、これは地域の自然条件によって制限されます。

(2) 部門のコンポーネントは水で洗浄できず、金属部品は簡単に錆びます。

(3) 表面張力が大きいと、小さな隙間をきれいにすることが難しく、残留界面活性剤を完全に除去することは困難です。

Circuit board

(4) 乾燥が難しく、エネルギー消費が大きい。

(5) 設備費が高く、排水処理装置が必要であり、設備面積が大きい。

3.クリーンフリー技術

溶接工程では、クリーンフリーフラックスまたはクリーンフリーはんだペーストを使用しています。溶接後、洗浄せずにそのまま次工程へ。クリーンフリー技術は、現在最も広く使用されている代替技術です。特にモバイル通信製品は基本的にクリーンフリー方式でODSを置き換えています。現在、Beijing Jingying Company の製品など、多くの種類の無洗浄フラックスが国内外で開発されています。クリーンフリーフラックスは、大まかに次の 3 つのカテゴリに分類できます。

(1) ロジン系フラックス：リフロー溶接には不活性ロジンハンダ（RMA）を使用し、水洗いが可能です。

(2) 水溶性フラックス：溶接後は水で洗浄してください。

(3) 低固形分フラックス：無洗浄。

洗浄不要の技術には、プロセスフローを簡素化し、製造コストを節約し、汚染を減らすという利点があります。過去 10 年間、クリーンな溶接技術、クリーンなフラックス、クリーンなはんだペーストが普遍的に使用されていないことが、20 世紀末の電子産業の大きな特徴となっています。 CFC を代替する究極の方法は、無洗浄を実現することです。

4. 溶剤洗浄技術

溶剤洗浄は、主に溶剤の溶解性を利用して汚染物質を除去します。溶剤洗浄を採用。揮発が速く、溶解性が高いため、設備が簡単です。洗浄剤の種類によって、可燃性洗浄剤と不燃性洗浄剤に分けられます。前者には主に有機炭化水素やアルコール（有機炭化水素、アルコール、グリコールエステルなど）が含まれ、後者には主に塩素化炭化水素やフッ化炭化水素（HCFCやHFCなど）が含まれます。

HCFC洗浄剤とその洗浄プロセスの特徴

水素を含むHCFCの一種です。蒸発潜熱が少なく、揮発性が良く、大気中で分解しやすく、オゾン層への影響が少ない。これは、2040 年までに段階的に廃止される予定の移行製品に属します。したがって、このタイプの洗浄剤の使用はお勧めしません。

主な問題は 2 つあります。1 つは過渡的な問題です。オゾン層に破壊的な影響を与えるため、2040 年までしか使用が許可されていません。第二に、価格が比較的高く、洗浄能力が弱く、洗浄コストが高くなります。

塩素化炭化水素の洗浄プロセス特性

ジクロロメタンやトリクロロエタンなどの塩素化炭化水素も非 ODS 洗浄剤です。洗浄プロセスの特徴:

(1) 油汚れの洗浄力が特に強い。

(2) ODS 洗浄剤と同様に、蒸気洗浄および蒸気乾燥も可能です。

(3) 洗浄剤は燃焼または爆発せず、安全に使用できます。

(4)洗浄剤は蒸留して繰り返し使用することができ、経済的です。

(5) 洗浄工程はODS洗浄剤と同じです。

ただし、その欠点の 1 つは、塩素化炭化水素が比較的有毒であることであり、職場での安全性の問題には特別な注意が必要です。第二に、塩素化炭化水素と一般的なプラスチックやゴムとの相溶性が悪い。第三に、塩素化炭化水素は安定性が低いため、使用する際には安定剤を添加する必要があります。

炭化水素洗浄プロセスの特徴

炭化水素は炭化水素です。これまでは、原油を蒸留して得られるガソリンや灯油を洗浄剤として使用していました。炭化水素の引火点は、炭素数の増加とともに増加し、安全性が向上しますが、乾燥性は良くありません。乾燥性が良いものは安全に使用できないので、非常に矛盾しています。もちろん、洗浄剤としては、火災安全性が高く、引火点の高い洗浄剤を選択するようにしてください。洗浄プロセスの特徴:

(1) 脂汚れの洗浄力が強く、耐久性が高く、表面張力が低く、スリット・毛穴部の洗浄効果に優れています。

(2) 金属への腐食がないこと。

(3) 蒸留してリサイクルでき、繰り返し使用でき、比較的経済的です。

(4) 毒性が低く、環境汚染が少ない。

(5)洗浄とリンスが同じ媒体でできるので便利です。

炭化水素洗浄プロセスの主な欠点は安全性であり、厳格な安全対策が必要です。

アルコール洗浄の特徴

アルコールのうち、エタノールとイソプロパノールは、業界で一般的に使用される有機極性溶媒です。メタノールは毒性が高く、通常は添加剤としてのみ使用されます。アルコール洗浄の特徴は次のとおりです。

(1) イオン性汚染物質に対する溶解性が高く、ロジンフラックスの洗浄効果が高く、グリースに対する溶解性が低い。

(2) 金属材料やプラスチックとの相性が良く、腐食や膨潤がありません。

（3）速乾性、簡単な空気乾燥または空気乾燥、熱風を使用する必要はありません。

(4) 脱水性が良く、脱水剤としてよく使用されます。