一种印制电路板超声波清洗方法技术

本发明专利技术公开了一种印制电路板超声波清洗方法，其特征在于包括：采用氯仿浸泡印制电路板；确定超声波强度，选择超声波频率；确定清洗温度；以及选择清洗溶液和用量，并根据所选择的强度、频率、温度以及清洗溶液和用量超声波清洗印制电路板。本发明专利技术公开的印制电路板超声清洗工艺使得焊后的印制电路板达到了高可靠性电子产品的清洗要求，简化了合成工艺，保护环境，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印制板清洗领域，尤其涉及一种印制电路板优化超声清洗方法。
技术介绍
印制电路板焊接后，一般都会或多或少地有助焊剂残留物附在基板上。这些残留物会对基板造成不良的影响(如短路、漏电、腐蚀、接触不良等)。给电子制造业带来品质上的影响。在激烈的市场竞争中，产品的质量往往是一个企业生存的根本。所以如何保证产品质量是每个企业所面临的共同问题。而基板焊接后妥善处理，也是影响产品质量的关键之一。所以一般情况对采用活性(RA)型助焊剂焊接的基板必须清洗，对采用中等活性(RMA)助焊剂在精度要求高的场合也必须清洗。复杂的印制电路板和少数印制电路板焊后的超声清洗一次性通过率偏低，但多次清洗会对电路板造成损伤，影响产品的可靠性。因此，寻找一种合理的印制电路板焊后超声清洗技术，成为我们的当务之急。如图1所示为现有技术中处理焊接后印制电路板的方法流程图，其中步骤S101为包括有超声波清洗；步骤S102为干燥印制电路板，传统方法中一般包括常温干燥以及低温干燥两种方法。采用现有的印制电路板清洗方法效率以及安全系数均较低。本专利技术从影响印制电路板焊后超声清洗的相关因素及清洗工艺进行研究，优化超声清洗工艺参数和相关工艺条件，简化超声清洗工艺的同时保证超声清洗质量，从而彻底解决研制生产中的印制电路板焊后表面的白色残留物和颗粒状物质，提高超声清洗的效率和质量。印制电路板清洗后会出现发白现象，说明板上的残留物没有清洗干净。白的东西一方面包含松香、聚合松香结晶体，另一方面也包含小分子有机酸的锡盐和铅盐。使用超声波清洗并配有预热装置时，在清洗工艺均符合要求。超声波发生器正常情况下，可能是清洗溶液无法加热使用，而气温较低、空气湿度大，所以出现了清洗溶液清洗力不足，且造成电路板洗后发白现象。
技术实现思路
本专利技术公开一种合理的印制电路板焊后超声清洗工艺，过程简单，完整合理的分析出了超声清洗过程中的超声波的强度、频率、温度及清洗溶液和用量，最终还制定了最佳的超声清洗工序，使得焊后印制电路板达到了高可靠性电子产品的清洗要求，简化了合成工艺，保护环境，降低成本。本专利技术公开了一种印制电路板超声波清洗方法，其中包括：采用氯仿浸泡印制电路板；确定超声波强度；选择超声波频率；确定清洗温度；以及选择清洗溶液和用量，并根据所选择的强度、频率、温度以及溶液超声波清洗印制电路板。优选的，所述超声波强度是清洗超声功率与印制电路板面积的比值。优选的，超声波强度不小于0.4W/cm2。优选的，包括干燥印制电路板，具体包括采用自然干燥或低温烘干。优选的，氯仿浸泡印制电路的时间为2-6分钟。优选的，超声波的频率为53KHz。优选的，清洗温度为40～50℃。优选的，清洗溶液采用氯仿加酒精，用量以清洗溶液高出印制电路板的基板0.5～1cm。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术印制电路板清洗方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的印制电路板清洗方法流程图。具体实施例下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下
所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术从影响印制电路板焊后超声清洗的相关因素及相关清洗工艺进行研究，主要研究内容如表1所示。从八方面进行探索并提出合理的清洗工序，结合“小批量、多品种”的产品进行烧结和超声清洗试验，复杂组件进行试验，同时选取以往研制生产中不易清洗的芯片进行了清洗试验，从芯片焊接到清洗后干燥，每一环节的影响因素都进行试验。表1超声清洗研究内容如上表1所示，本专利技术通过试验研究超声波强度、超声波频率、清洗温度以及清洗溶液和用量等四个方面的实验来寻找最佳清洗方法。首先是超声波的强度试验，超声波强度即单位面积的超声功率。超声清洗的效果好坏取决于空化作用，但空化作用的产生与超声波强度有关，在通常情况下，在单位面积超过0.3W超声功率时，空化作用明显，可以达到超声清洗要求。本次试验使用的超声清洗机的最大功率是1000W，内槽液体面积是42cm*31cm＝1302cm2，超声波强度＝功率/液体面积，根据以上参数和公式可以得出不同超声波功率对应的超声强度的具体参数，如下表2所示：表2不同超声波功率对应超声波强度的具体参数超声功率(％)406080100超声强度0.3070.4610.6140.768从表2中可以发现，仅当超声功率为40％时，超声波强度为0.307，小于超声强度0.4，即此时超声空化作用不明显；当超声功率不小于60％时，对应的超声波强度均大于0.4，空化作用明显能满足清洗要求。由于超声波强度越大，空化作用越明显，清洗效果越好。根据不同的清洗机型和清洗功率进行计算，使超声波强度大于0.4W/cm2。另外，根据不同的清洗对象，来选择适当的超声波强度，超声波强度过大对芯片有可能产生危害。其次，实验超声波频率对印制电路板的影响。空化作用还与超声波频率有关，空化的产生存在着一个最小的临界幅度，即空化是随着频率的升高而降低
的，低频时易于激发空化，空化作用的强度和清洗频率是成反比的，频率越低，空化作用越强，损伤可能越大；频率越高，空化作用越弱，损伤就可能越小。国外资料建议频率在33KHz～66KHz，目前使用的超声清洗机的频率有35KHz、40KHz、KHz三种，试验使用了35KHz、40KHz、53KHz三种频率对印制电路板进行超声清洗，三种频率均能清洗干净，为减少对印制电路板的损伤，应选择高频率53KHz。再次，清洗的温度实验发现温度是影响清洗速度的重要因素，适当地提高清洗溶液温度，可增加空化能力，缩短清洗时间。在一个实施例中，超声清洗环节设置了五个不同的温度梯度，清洗温度过高时会对电路板的可靠性产生一定的不良影响，因此，在兼顾清洗质量和时间的基础上，通过试验验证将清洗温度设置在15～60℃之间，在五种不同清洗温度下进行试验，并检测对应的超声清洗效果，用五倍放大镜检查印制板组装件表面的残留物，得到如表3所示的清洗温度与离子残留物的关系。根据印制板电路组件用途及要求不同，对清洗后的清洁度要求也不同，但其洁净度应符合SJ20896—2003，印制电路组件的洁净度分级和洁净度等级离子污染物(NaC1)ρ/(μg·cm-2)1～1.5高可靠电子产品Ⅱ1.5～3.0耐用电子产品Ⅲ3.0～5.0一般电子产品。从试验结果可以发现，清洗温度在40～50℃之间，超声清洗效果较明显，清洗后印制电路板符合高可靠电子产品的要求。表3清洗温度与清洗效果对应的关系最后，本专利技术的实施例中实验了清洗溶液和用量对印制电路的影响研究。首先选择清洗溶液：目前常规的清洗方式是先氯仿清洗一次、再酒精清洗两次，在试验中使用采用丙三醇代替氯仿，但清洗效果不明显，此外用丙酮和酒精1：2的混合液代替氯仿，部分芯片清洗效果较差，建议维持原清洗液：氯仿和酒精。表4所示为不同清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印制电路板超声波清洗方法，其特征在于包括：采用氯仿浸泡印制电路板；确定超声波强度；选择超声波频率；确定清洗温度；以及选择清洗溶液和用量。

【技术特征摘要】
1.一种印制电路板超声波清洗方法，其特征在于包括：采用氯仿浸泡印制电路板；确定超声波强度；选择超声波频率；确定清洗温度；以及选择清洗溶液和用量。2.根据权利要求1所述的印制电路板超声波清洗方法，其特征在于所述超声波强度是清洗超声功率与印制电路板面积的比值。3.根据权利要求2所述的印制电路板超声波清洗方法，其特征在于超声波强度不小于0.4W/cm2。4.根据权利要求1所述的印制电路板超声波清洗方法，还包括干燥印制电路板。5.根据权利要求4所述的印制电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕潇雅，马乾力，王丹，
申请(专利权)人：深圳市微纳集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44