CN107949179B - 一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，属于印制电路板清洗技术领域。所述水清洗方法包括：识别：识别出含有非密封器件的高密度印制板；贴膜：将非密封器件粘贴上阻焊膜；水清洗、漂洗：将贴膜后的高密度印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗；去膜：将水清洗后的非密封器件上的阻焊膜去掉；检测：将高密度印制板进行目检及离子浓度检测；烘干：对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干。本发明的水清洗方法，在清洗前挑选出含有非密封器件的印制板，然后将非密封器件粘贴上阻焊膜，从而在非密封件上形成一层阻焊保护膜，水清洗后再将阻焊膜从非密封器件上去掉，可以有效防止水及清洗剂进入器件内部对元器件造成腐蚀。

Description

一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法

技术领域

本发明属于印制电路板清洗技术领域，具体为一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法。

背景技术

随着电子产品向着小型化、智能化、集成化的发展，印制板组件元器件的组装密度越来越大，QFP类器件引脚间距越来越小，新型封装元器件(BGA、QFN等封装形式)把器件本体四周“单线性”顺序引出的引线，改变成本体腹底之下“全平面”式的格栅阵排列，其焊点隐藏在元件本体之下，最终造成了致命的弱点：①对元器件和基板之间微小孔隙的部位无法清洗；②对BGA、QFN等焊点不可视封装的元器件，隐蔽部位焊点无法清洗；③手工清洗易对印制板和元器件造成划伤。

目前印制板组件的清洗方式主要有手工清洗和水清洗。手工清洗(无水乙醇)，工作量大，工作效率低，清洗质量受人为因素影响极大，导致产品的清洗质量不高。清洗后只能通过人工目检，无法进行定量检测。另外由于人工清洗只能在开放的器皿中进行，酒精类挥发性溶剂属于易燃易爆物质，不安全且对操作人员健康不利，污染环境，因此手工清洗工艺根本无法保证清洗效果，还存在健康安全及环境污染等隐患；

印制板组件水清洗是以去离子水为清洗介质，在水中添加一定的清洗溶剂的化学物质，并针对印制电路板上的污染物(助焊剂、焊膏、油污等)的情况，选择清洗溶剂和去离子水进行配比，通过水清洗机设备进行加热、清洗、漂洗、烘干等清洗手段去除印制电路板上的助焊剂、灰尘、纤维、汗迹和油污等，从而达到印制板组件清洁的要求.

目前高密度印制板在水清洗设备中水清洗时，会因为印制板之间，以及同一块印制板的元器件间遮挡阴影的影响，总会有一些器件清洗不干净，使得不符合清洗标准要求。再者，现有的高密度印制板组件中或多或少会含有一些非密封器件，使得整块印制板不能进行水清洗，只能采用手工用酒精进行清洗，加大了工作量，且不能清洗干净达到标准要求；即使采用水清洗，把含有非密封器件的高密度印制板放进水清洗设备进行水清洗，水以及清洗剂就会进入器件内部，若水及清洗剂长时间在器件内部就会对元器件造成腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于针对现有含非密封器件高密度印制板在水清洗过程中水及清洗剂容易进入器件内部，造成元器件腐蚀的问题，提出一种针对含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，本发明方法通过清洗前在非密封器件上覆盖一层阻焊膜使其成为密封器件，待水清洗完成后再将阻焊膜从非密封器件上去掉，从而防止水及清洗剂进入器件内部对元器件造成腐蚀。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，包括以下步骤：

1)识别：对需清洗高密度印制板组件进行识别，识别出含有非密封器件的高密度印制板；

2)贴膜：将识别出的高密度印制板中的非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件；

3)水清洗、漂洗：将贴膜后的高密度印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗；

4)去膜：将清洗干净后的高密度印制板中非密封器件上的阻焊膜去掉；

5)检测：对去膜过后的高密度印制板进行目检及离子浓度检测，检测高密度印制板的清洗程度；

6)烘干：对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干，完成对含非密封器件高密度印制板的水清洗。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，当识别出含有非密封器件的高密度印制板为异形或微小型印制板时，在放入水清洗设备中时应采用夹持装置将其固定。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述阻焊膜为TECHSPRAY 2211-8SQ。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述水清洗设备中进行水清洗需要加入清洗剂，所述水清洗的温度为45～50℃，时间为5～8min。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述高密度印制板在水清洗设备中放置时应保证相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述步骤3)中，当印制电路板组件中有元器件未清洗干净时，将印制电路板再次放入水清洗设备中进行二次或多次清洗，再次放入时应对印制电路板的放置位置进行适当调整或翻转。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述翻转角度为90°或180°。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述目检采用5倍放大镜检测是否无污染物，所述离子浓度检测为NaCl的浓度是否不大于1.56μg/㎝²。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述烘干采用烘箱进行烘干，烘干温度为65～75℃，时间为2～3h。

作为本发明所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法的一个具体实施例，所述烘干前还需要利用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹掉。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，在清洗前先对含有非密封器件的高密度印制板进行识别，挑选出含有非密封器件的印制板，然后将非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件，从而在非密封件上形成一层阻焊保护膜，水清洗完成后再将阻焊膜从非密封器件上去掉，可以有效防止水及清洗剂进入器件内部对元器件造成腐蚀。

对于外形为异形或微小型含非密封器件高密封印制电路板，在水清洗过程中，采用夹持装置将其固定，可以防止由于清洗过程中晃动对其造成损坏或清洗力度过大将其冲离清洗篮，实现了在水清洗设备中对异形或微小型高密度印制板的清洗。

本发明水清洗方法清洗效率高，印制板组件及元器件清洁度高，清洗质量得到有效保证，达到高密度印制板清洁标准要求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合具体步骤及原理对本发明一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法进行具体解释及说明。

一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，包括以下步骤：

1)识别

对需清洗的高密度印制板组件进行识别，识别出含有非密封器件的高密度印制板。并对含有非密封器件高密度印制板的非密封器件进行识别，识别出印制板上所有的非密封器件。

本发明高密度印制板水清洗方法是针对含有非密封器件的高密度印制板，其清洗对象为含有非密封器件的高密度印制板，所以首先要识别并找出含有非密封器件的高密度印制板，并识别出印制板上所有的非密封器件，然后再进行水清洗处理。应当申明，只要是包含有非密封器件的高密度印制板都应该被识别找出，而每张高密度印制板上非密封器件个数的多少则没有具体限制。

2)贴膜

将识别出的高密度印制板中的非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件。

本发明所述的阻焊膜是像牙膏一样的液态状，粘接时采用手工将阻焊膜挤压出，然后涂抹在器件的非密封处，使之暂时成为密封器件。阻焊膜粘贴的厚度、大小尺寸、覆盖程度没有具体的要求，因为不同的非密封器件有不同大小的缝隙，只要将非密封器件的缝隙粘接为密封的即可。

阻焊膜粘接好后，固化一段时间后，进行水清洗。

进一步，所述阻焊膜为TECHSPRAY 2211-8SQ。本发明优选的阻焊膜与别的阻焊膜相比能达到更好的隔离密封效果，其为是美国ITW公司生产的，本领域技术人员都知晓在市面上可以直接购买得到。

发明人用了不同的阻焊膜做了对其密封效果进行了验证，比如美国ITW公司的其它型号，2206、2218等，台湾希玛SM-120阻焊膜等，但这些阻焊膜的粘接效果不好，粘接不牢固，在水清洗喷淋时容易将阻焊膜冲掉等缺点。

3)水清洗、漂洗

将贴膜后的高密度印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗。

进一步，当识别出含有非密封器件的高密度印制板为异形或微小型印制板时，在放入水清洗设备中时应采用夹持装置将其固定。

对于夹持装置，其作用主要是对异形或微小型板件进行固定，将其固定在水清洗设备的清洗篮中，防止在水清洗过程中被冲走或移位，其具体的形状或结构没有限制，只要能实现将异形或微型板件固定的目的即可。

夹持装置的具体结构优选为专利号为ZL2015.2.0874154.3，名称为《一种夹持装置及清洗机》中公开的夹持装置，采用其能实现对异形板或微小型板件的固定。

进一步，所述水清洗设备中进行水清洗时需要加入清洗剂，所述水清洗的温度为45～50℃，时间为5～8min。更进一步，所述清洗剂优选为VIGON N600清洗剂，该清洗剂为美国ZESTRON公司生产，该清洗剂为中性清洗剂，对元器件各种材料的兼容性很好。

本步骤的水清洗和漂洗是采用水清洗设备实现的，对于水清洗设备的具体参数及清洗流程可以按照现有技术中的参数进行设置，只要能实现清洗和漂洗的效果即可。

进一步，所述高密度印制板在水清洗设备中放置时应保证相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠。当设备在水清洗设备中放置时，因为水是从上往下或者从下往上喷出的，所以印制板都是竖直倾斜放置的。

使相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠，通过这样来限定相邻高密度印制板之间的放置距离，可以解决高密度印制板在水清洗时，由于印制板之间，以及同一块印制板的元器件间遮挡阴影的影响，印制板上一些器件清洗不干净的难题，特别是解决了高密度印制板中新型封装元器件和引脚间距小(BGA、QFP等)器件无法清洗等难题。

操作者在具体操作时可以从垂直方向观察，印制板的顶部投影和相邻板件的底部不能重叠在一起。

漂洗就是将印制板水清洗后的残留物及清洗剂漂洗干净，漂洗次数为6～8次，一般采用去离子水漂洗即可。漂洗可以采用与清洗参数一起设置，而且清洗与漂洗都是在水清洗设备中的同一个腔体中先后自动进行。

进一步，当印制电路板组件中有元器件未清洗干净时，特别是含QFP/BGA器件的引脚未清洗干净时，将印制电路板再次放入水清洗设备中进行二次或多次清洗，再次放入时应对印制电路板的放置位置进行适当调整或翻转；更进一步，所述翻转角度为90°或180°。二次或多次重复清洗的次数可以根据上一次清洗的效果来确定，直到清洗干净符合标准要求为止。

4)去膜

将清洗干净的高密度印制板中非密封器件上的阻焊膜去掉。

待印制板完全清洗干净后，将固态的阻焊膜直接用手工或镊子撕掉即可。

5)检测

将去膜过后的高密度印制板进行目检及离子浓度检测，检测高密度印制板的清洗程度。

国军标上对清洗程度的检测有两种方式，一种是目检，用5倍放大镜检测无污染物，另外一种就是离子浓度检测，需要两种检测方式都合格。

离子浓度检测就是将漂洗好的印制板组件放进离子浓度检测仪设备的异丙醇中，将印制板剩下的残留物剥离下来，设备自动计算残留物的含量。离子浓度检测的具体操作和条件按照本领域的常规操作即可，对于本领域技术人员来说是容易实现和显而易见的。

进一步，所述离子浓度检测NaCl的浓度应不大于1.56μg/㎝²。如果检测不合格，则需要重新按照本发明含非密封器件的高密度印制板水清洗方法进行再次清洗，一直到清洗符合要求为止。

6)烘干

对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干，完成对含非密封器件高密度印制板的水清洗。

进一步，所述烘干采用烘箱进行烘干，烘干温度为65～75℃，时间为2～3h。

进一步，所述烘干前还需要利用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹掉。特别是BGA封装器件底部的水需要吹掉，因为BGA类封装器件底部的水不容易被烘干，用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹干可以防止印制板组件烘干后有水印。

下面结合具体示例对本发明一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法进行进一步说明。

示例1

本示例含非密封器件高密度印制板水清洗过程如下：

1、对需清洗高密度印制板组件进行识别，识别出含有非密封器件的高密度印制板，并对含有非密封器件高密度印制板的非密封器件进行识别，识别出印制板上所有的非密封器件，本示例高密度印制板上的非密封器件有5个。

2、将识别出的高密度印制板上所有的非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件。

其中，阻焊膜采用TECHSPRAY 2211-8SQ，将其采用手工的方式挤出，然后涂抹粘贴在所有非密封器件的非密封处，使之暂时成为密封器件。阻焊膜只要将相应的非密封器件的缝隙粘接为密封的即可。阻焊膜粘接好后，固化一段时间后，进行水清洗。

3、将贴膜后的高密封印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗。

其中，水清洗时需要加入VIGON N600清洗剂与去离子水的配比浓度为15％，水清洗温度为50℃，时间为6min。漂洗次数为7次，采用去离子水清洗即可。

高密度印制板在水清洗设备中放置时应保证相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠。

漂洗后发现印制板组件中有元器件未清洗干净，将印制板再次放入水清洗设备中进行二次清洗。再次放入时应对印制电路板的放置位置进行适当调整，翻转为180°。二次清洗后的元器件清洗干净。

4、清洗干净后，用镊子将固态的阻焊膜撕掉。

5、将去膜过后的高密度印制板进行目检及离子浓度检测，目检用5倍放大镜进行，目检没有检测到污染物，离子浓度检测结果NaCl的浓度为1.32μg/㎝²，符合军用印制板组装件焊后清洗要求。

6、对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干，完成对含非密封器件高密度印制板的水清洗。其中，烘干采用烘箱进行烘干，烘干温度为70℃，时间为3h。烘干前还需要利用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹掉以防止印制板组件烘干后有水印。

经过对上述水清洗后的板件进行检测，其清洗程度达到要求，且所有非密封元器件在存放半个月或更长时间后检查完好无损，均没有被腐蚀。

示例2

本示例含非密封器件高密度印制板水清洗过程如下：

1、对需清洗高密度印制板组件进行识别，识别出含有非密封器件的高密度印制板，并对含有非密封器件高密度印制板的非密封器件进行识别，识别出印制板上所有的非密封器件，本示例高密度印制板上的非密封器件有3个。

2、将识别出的高密度印制板上所有的非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件。

其中，阻焊膜采用TECHSPRAY 2211-8SQ，将其采用手工的方式挤出，然后涂抹粘贴在所有非密封器件的非密封处，使之暂时成为密封器件。阻焊膜只要将相应的非密封器件的缝隙粘接为密封的即可。阻焊膜粘接好后，固化一段时间后，进行水清洗。

3、将贴膜后的高密封印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗。

其中，水清洗时需要加入VIGON N600清洗剂与去离子水的配比浓度为18％，水清洗温度为48℃，时间为5min。漂洗次数为6次，采用去离子水漂洗即可。

高密度印制板在水清洗设备中放置时应保证相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠。

漂洗后发现印制板组件中有元器件未清洗干净，将印制板再次放入水清洗设备中进行二次清洗。再次放入时应对印制电路板的放置位置进行适当调整，翻转为90°，二次清洗后的元器件清洗干净。

4、清洗干净后，用镊子将固态的阻焊膜撕掉。

5、将去膜过后的高密度印制板进行目检及离子浓度检测，目检用5倍放大镜进行,目检没有检测到污染物，离子浓度检测结果NaCl的浓度为1.25μg/㎝²，符合军用印制板组装件焊后清洗要求。

6、对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干，完成对含非密封器件高密度印制板的水清洗。其中，烘干采用烘箱进行烘干，烘干温度为75℃，时间为2.5h。烘干前还需要利用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹掉以防止印制板组件烘干后有水印。

经过对上述水清洗后的板件进行检测，其清洗程度达到要求，且所有非密封元器件在存放半个月或更长时间后检查完好无损，均没有被腐蚀。

对比例1

本对比例为示例1的对比，不对非密封器件进行识别及贴膜，直接将其放入水清洗设备中进行清洗，其余操作及参数与示例1完全一致。

清洗后，虽然其清洗效果与示例1差不多，但是将清洗后的高密度印制板放置半个月以后发现其中的3个非密封性器件出现了腐蚀，且性能被破坏。

对比例2

本示例为示例1的对比，采用现有的普通阻焊膜(比如美国ITW公司的其它型号，2206、2218，台湾希玛SM-120阻焊膜)，其余操作与示例1完全一致。

清洗过程中，有的非密封器件粘贴的阻焊膜在水清洗过程中已经被冲掉，将清洗后的高密度印制板放置半个月以后发现其中已经有非密封性器件出现了腐蚀，且性能被破坏。

对比例3

本示例为示例1的对比，不同的是印制板在水清洗设备中放置时相邻板件相互之间的垂直投影有重叠，其余操作与示例1完全一致。

清洗后，发现印制板未能完全被清洗干净，仍然有少量残余污染物，且离子浓度检测的结果NaCl的浓度为1.73μg/㎝²，不能符合军用印制板组装件焊后清洗要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）识别：对需清洗高密度印制板组件进行识别，识别出含有非密封器件的高密度印制板；

2）贴膜：将识别出的高密度印制板中的非密封器件粘贴上阻焊膜使之暂时成为密封器件；

3）水清洗、漂洗：将贴膜后的高密度印制板放入水清洗设备中依次进行水清洗和漂洗；

4）去膜：将清洗干净后的高密度印制板中非密封器件上的阻焊膜去掉；

5）检测：对去膜过后的高密度印制板进行目检及离子浓度检测，检测高密度印制板的清洗程度；

6）烘干：对清洗符合要求的高密度印制板进行烘干，完成对含非密封器件高密度印制板的水清洗。

2.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，当识别出含有非密封器件的高密度印制板为异形或微小型印制板时，在放入水清洗设备中时应采用夹持装置将其固定。

3.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述阻焊膜为TECHSPRAY 2211-8SQ。

4.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述水清洗设备中进行水清洗时需要加入清洗剂，所述水清洗的温度为45～50℃，时间为5～8min。

5.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述高密度印制板在水清洗设备中放置时应保证相邻板件相互之间的垂直投影不能重叠。

6.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述步骤3）中，当印制电路板组件中有元器件未清洗干净时，将印制电路板再次放入水清洗设备中进行多次清洗，再次放入时应对印制电路板的放置位置进行适当调整或翻转。

7.如权利要求6所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述翻转角度为90°或180°。

8.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述目检采用5倍放大镜检测是否无污染物，所述离子浓度检测为NaCl的浓度是否不大于1.56μg/㎝²。

9.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述烘干采用烘箱进行烘干，烘干温度为65～75℃，时间为2～3h。

10.如权利要求1所述一种含非密封器件高密度印制板的水清洗方法，其特征在于，所述烘干前还需要利用压缩空气将高密度印制板上的去离子水吹掉。