CN102672297A

CN102672297A - 应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法

Info

Publication number: CN102672297A
Application number: CN2011100584964A
Authority: CN
Inventors: 刘富华
Original assignee: HUAQING INTERNATIONAL CO Ltd
Current assignee: HUAQING INTERNATIONAL CO Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: CN102672297B

Abstract

本发明是一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，包括有下列步骤：使用及储存一不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂；将该水溶性清洗剂均匀喷布于一连续馈送的水针无尘布上；以及使用该水针无尘布擦拭清洁该表面粘着锡膏印刷装置的一钢板。

Description

应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法

技术领域

本发明涉及表面粘着锡膏印刷装置，特别涉及应用于该装置的水基溶液自动清洗方法。

背景技术

表面粘着科技(SMT)是指直接将封装化电子零件以锡膏焊接在印刷基板表面的焊点(PAD)上，采用表面粘着零件的印刷电路板(PCB)的实作方法被称为表面粘着技术(SMT)，该种表面粘着零件对印刷电路板的粘着是凭借：将锡膏涂布于印刷电路板的接合区(land)，再将配合表面粘着零件的端子的零件搭载于该接合区并利用锡膏的粘着力使零件保持于基板上后，利用回焊(reflow)炉对印刷电路板加热促使锡膏熔融，而将表面粘着零件锡焊于印刷电路板的方式执行。表面粘着技术(SMT)对于近年来电子机器的小型化、高性能化、高密度化、低成本化的实现有极大的贡献。

早年不论SMT或波焊(wave solder)全部都使用氟氯碳化物(CFCs)为溶剂，以清洗助焊剂(flux)，由于氟氯碳化物(CFCs)经证实会破坏地球臭氧层，依据蒙特娄议定书，全球自1996年1月1日禁用CFCs后，目前在SMT制程上所使用的锡膏主要分为RA(清洗型)及RMA(免洗型)，这两种锡膏主要的最大差异，在于锡膏当中的助焊剂其活性的强弱来区分，一般来说，由于RA型锡膏需经过清洗的动作，因此活性较强，焊锡性也较好；反之，RMA型锡膏因无需清洗，而为了保持产品可靠度，不被焊后残留的残渣所腐蚀，所以其活性较弱，焊锡性也较差。

多数业者基于环保意识高涨，相继采用RMA型锡膏，但其助焊能力不能太强，否则会增加两个相近零件的表面绝缘阻抗，而使漏电流变大，导致整个电子系统无法正常运作，严重者可能会腐蚀锡点，所以使用免洗助焊剂的RMA型锡膏于SMT时必须要执行表面绝缘阻抗(S.I.R)的测试。为了保持产品可靠度及提高产品的合格率，多数SMT业者在焊接过程中，使用热氮气(N₂)进行加热，以减少待焊金属表面的氧化情形，但其也大幅度增加制造成本。

在使用锡膏时，其钢板(Stencil)在使用过程中需要经常擦拭，使用后、上架前更必须清洗干净，以利确保下次使用时仍可保原有状态或洁净度。

目前市上锡膏印刷机的清洗不论是手擦拭，或是锡膏印刷机自动清洁，使用的清洗剂大多为挥发性石油系有机溶剂，不仅溶剂本身所散发出的味道刺鼻难闻，且都有低闪火点、易挥发的特性(不论其基本材料为异丙醇(IPA)、碳氢化合物或石油系混合溶剂甚至是氯化溶剂)，尤其使用于锡膏印刷机时，不仅因为洗剂容易挥发，造成工作人员与工厂曝露工安危险风险中(如气爆/工作人员吸入洗剂蒸气)，更因此暴增清洗剂的消耗量，大大提高清洗钢板成本。

一般而言，在上述现有SMT制程清洗过程中，会使用到例如丙酮、酒精、异丙醇(IPA)、石油醚(去渍油_)、石油系混合有机溶剂等污染物质。

事实上，目前部份表面粘着业者为降低钢板清洗成本，不仅将改用乙醇(工业酒精)清洗钢板，甚至使用回收的溶剂作为洗剂，但这些降低基本上成本的方法，却无法避免石油涨价带来的洗剂成本提升，以及可能被课征VOC(挥发性有机物)空污税(约为12元/公斤)，最终将使钢板清洗成本可能提升。

石油系的有机混合溶剂，除本身具易燃性外，其气味具有一定的吸入性的伤害，并且会伴随蒸发时，产生VOC(有机化合物)，这些有机混合溶剂，本身也是石油提炼过程中的石化衍生品，当国际原油被大量使用时，将会加速资源的耗竭，此时原油价格将高不可攀，使用者将会增加生产成本。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其使用不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂均喷布于一高耐磨及吸收性佳的水针无尘布上，以擦拭及清洁SMT钢板，针对锡膏在印刷后残留在SMT钢板的助焊剂予以溶除，且在清洗后，已分解的助焊剂和锡粉颗粒不会再附着在SMT钢板的表面。

本发明的次一目的在于提供一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其可以提高SMT电子制品的产品合格率，同时也可降低SMT电子制品的制造成本。

本发明的另一目的在于提供一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基清洗溶液，以取代传统使用石油系溶剂，其使用生物可分解配方，可经由废水处理厂内的生物分解池，将清洗后废水做100％净化处理。

本发明的又一目的在于提供一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基清洗溶液，各成份均为高沸点(＞150℃)，无闪火点的疑虑，安全性高。

本发明的再一目的在于提供一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，因使用100％水溶性清洗剂，故在清洗过程中可以有效减少SMT制程中所产生的各种污染物质；且不会产生挥发性有毒气体，对操作人员的身体健康不会造成不良的影响。

可达成上述发明目的的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，包括有下列步骤：使用及储存一不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂；将该水溶性清洗剂均匀喷布于一水针无尘布上；连续单向卷动该水针无尘布以及使用该水针无尘布擦拭清洁该表面粘着锡膏印刷装置的钢板。

在本发明一较佳实施例中，该应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，更包括有下列步骤：横向往复移动该水针无尘布以擦拭清洁该钢板。

在本发明一较佳实施例中，该水溶性清洗剂为含水的水基溶液。

在本发明一较佳实施例中，该水溶性清洗剂包括有下列体积成分：0-30％二丙二醇衍生物、5-15％丙二醇衍生物、1-5％直炼可被分解聚乙二醇酯界面活性剂以及50-94％水。

在本发明一较佳实施例中，该水溶性清洗剂包括有下列体积成分：0-20％聚氧烯烷基醚类非离子界面活性剂、0-90％脂肪族炭氢化合物类以及0-70％水。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

1.使用不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂12清洗SMT钢板16，再使用高耐磨及吸收性的水针无尘布进行擦拭；以针对锡膏在印刷后残留在钢板的助焊剂予以溶除，且在清洗后，已分解的助焊剂不会再附着在SMD表面。

2.可以提高SMT电子制品的产品合格率，同时也可降低SMT电子制品的制造成本。

3.使用生物可分解配方，可经由废水处理厂内的生物分解池，将清洗后废水做100％净化处理。

4.该水基清洗剂各成份均为高沸点(＞150℃)，无闪火点的疑虑，安全性高。

5.使用100％水溶性清洗剂，故在清洗过程中可以有效减少SMT制程中所产生的各种污染物质；且不会产生挥发性有毒气体，对操作人员的身体健康不会造成不良的影响。

附图说明

图1为本发明应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液连续清洗方法的流程图；

图2为本发明应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液连续清洗方法的一清洗装置结构示意图。

具体实施方式

请同时参阅图1及图2，本发明所提供的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，主要包括有下列步骤：在一溶剂槽11内储存不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂12；使用一喷嘴13将该水溶性清洗剂12均匀喷布在一个以辊轮组14输送的连续单向卷动水针无尘布15上；以及使用该水针无尘布15擦拭清洁该表面粘着锡膏印刷装置10的钢板16。

未使用的水针无尘布15被卷绕储存于一侧辊轮内，并在进行擦拭钢板16工序时，由该辊轮组14连续单向卷动该水针无尘布15，使已擦拭钢板16而被沾污的水针无尘布15被带动卷绕储存于另一侧辊轮内，令该已沾污的水针无尘布15不被重复使用。

该辊轮组14、喷嘴13及水针无尘布15，可被整组安装于作一如图2中箭头所示横向往复运动的移动机台17上，使该水针无尘布15得以擦拭清洁整块钢板16者。

以该水溶性清洗剂12清洗SMT钢板16时，可使用但不限于下列方式或其组合：浸洗、喷洗及超音波清洗。

本发明的主要作法(一)为以半水洗清洗剂12(其含水量为1％～99％)，清洗剂12内容物所含的其他化学成分，均为安全性的物质也绝非致癌物质与GHS所列的管制物质，使用上是相当安全，时量工作允许浓度(TLV/TWA)也非常的低，并不会造成吸入性的伤害，也不会有易燃的问题，清洗剂12内的化学成分均属于生物可分解的条件，因此也不会产生大量的废溶液，徒增困扰。此外半水洗清洗剂12，可以依据客户的相关制程条件，做化学成分浓度与水分含量的调整，以满足客户在生产清洗与成本上，可以得到较佳的成效。主要作法(二)，以超吸水性水针无尘布15搭配，由上述作法(一)的半水洗清洗剂12，搭配吸油性的水针无尘布15，对SMT钢板16进行清洗。

上述水溶性清洗剂12，包括有下列体积成分：0-30％二丙二醇衍生物、5-15％丙二醇衍生物、1-5％直炼可被分解聚乙二醇酯界面活性剂以及50-94％水。其中，丙二醇衍生物在短时间时量平均容许浓度为300ppm，最高容许浓度则为600ppm。

上述水溶性清洗剂12的物理及化学性质如表一所示：

表一

上述水溶性清洗剂12的安定性及反应性如表二所示：

安定性：钝性化学物
	特殊状况下可能的危害反应：避免高温产生水蒸气灼伤
应避免的状况：避免高温，不良的通风设备。
	应避免的物质：强氧化剂、点火源、热、火焰。
危害分解物：无

表二

上述水溶性清洗剂12为一不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性及可生物分解配方的清洗剂，可经由废水处理厂内的生物分解池，将清洗后废水做100％净化处理，对于环境及生态无不良的影响。

上述的水针无尘布15具有高耐磨性及高吸收性，可充分吸收残留于该SMT钢板16上的水溶性清洗剂12，将该SMT钢板16完全地擦拭干净。该水针无尘布15的物理性质如表三所示：

表三

本发明水溶性清洗剂12另一实施例，包括有下列体积成分：0-20％聚氧烯烷基醚类非离子界面活性剂、10-90％脂肪族炭氢化合物类以及0-70％水。其中，聚氧烯烷基醚类非离子界面活性剂及脂肪族炭氢化合物类的时量平均容许浓度(TWA)为100ppm，在短时间时量平均容许浓度为150ppm。

上述水溶性清洗剂12另一实施例的物理及化学性质如表四所示：

表四

上述水溶性清洗剂12另一实施例的安定性及反应性如表五所示：

表五

本发明提供的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，具有优良的SMT钢板清洗效果以及下列功效：

使用不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂12清洗SMT钢板16，再使用高耐磨及吸收性的水针无尘布进行擦拭；以针对锡膏在印刷后残留在钢板的助焊剂予以溶除，且在清洗后，已分解的助焊剂不会再附着在SMD表面。

可以提高SMT电子制品的产品合格率，同时也可降低SMT电子制品的制造成本。

使用生物可分解配方，可经由废水处理厂内的生物分解池，将清洗后废水做100％净化处理。

该水基清洗剂各成份均为高沸点(＞150℃)，无闪火点的疑虑，安全性高。

使用100％水溶性清洗剂，故在清洗过程中可以有效减少SMT制程中所产生的各种污染物质；且不会产生挥发性有毒气体，对操作人员的身体健康不会造成不良的影响。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其特征在于，包括下列步骤：

(A)使用及储存一不含氯化溶剂及溴化溶剂的100％水溶性清洗剂；

(B)将该水溶性清洗剂均匀喷布于一水针无尘布上；

(C)连续单向卷动该水针无尘布；以及

(D)使用该水针无尘布擦拭清洁该表面粘着锡膏印刷装置的钢板。

2.根据权利要求1所述的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其特征在于，在步骤(D)之后更包括有下列步骤：

(E)横向往复移动该水针无尘布以擦拭清洁该钢板。

3.根据权利要求1所述的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其特征在于，该水溶性清洗剂为含水的水基溶液。

4.根据权利要求1所述的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其特征在于，该水溶性清洗剂包括有下列体积成分：

0-30％的二丙二醇衍生物；

5-15％的丙二醇衍生物；

1-5％的直炼可被分解聚乙二醇酯界面活性剂；以及

50-94％的水。

5.根据权利要求1所述的应用于表面粘着锡膏印刷装置的水基溶液自动清洗方法，其特征在于，该水溶性清洗剂包括有下列体积成分：

0-20％聚氧烯烷基醚类非离子界面活性剂；

10-90％脂肪族炭氢化合物类；以及

0-70％水。