電子工業(yè)清洗，該如何做好清洗工藝監(jiān)控？

助焊劑的作用及其殘留帶來(lái)的危害：

  助焊劑的作用概括來(lái)講，主要由“輔助熱傳導(dǎo)”、“去除氧化物”、“降低被焊接材質(zhì)表面張力”和“防止再氧化”等幾個(gè)方面。但是由于其本身呈酸性，因此對(duì)焊點(diǎn)周圍的金屬有腐蝕性，另外助焊劑在高溫下和錫焊膏相互作用產(chǎn)生水狀液體，這種水狀液體的導(dǎo)電性比水要強(qiáng)得多，對(duì)于距離很近的電子線路，殘留在元器件底部的助焊劑污染物容易造成電話學(xué)遷移和漏電短路等故障現(xiàn)象。

引入清洗工藝確保產(chǎn)品可靠性：

  為了提升電子產(chǎn)品的可靠性，我們通常會(huì)在過(guò)回流以后引入一道清洗工藝。值得注意的是，清洗工藝的效果在很大程度上受到清洗液質(zhì)量的影響。我們?cè)谑褂们逑匆簩?duì)PCBA和鋼網(wǎng)等進(jìn)行清洗時(shí)，為什么要換液？什么時(shí)候該換液？這些問(wèn)題都亟待優(yōu)秀的工藝工程師們來(lái)解決，下面內(nèi)容將聚焦清洗工藝監(jiān)控，為大家介紹如何通過(guò)有效的方式來(lái)做到對(duì)工藝的深刻了解和精準(zhǔn)把握。歡迎跟隨我們走進(jìn)科學(xué)，揭開(kāi)“清洗工藝監(jiān)控”的神秘面紗。

為什么要換液？

  當(dāng)前市面上主流的清洗液可分為三個(gè)大類，分別是溶劑型，表面活性劑型和微相型（ZESTRON獨(dú)家開(kāi)發(fā)的MPC技術(shù)）。雖然工作原理各不相同，但是伴隨著清洗的元器件越來(lái)越多，清洗能力都會(huì)相對(duì)應(yīng)地受到影響。清洗液去污能力下降的第一種原因是因?yàn)橐后w中的活性分子在去污過(guò)程中受到了損耗，第二種原因是在工藝的發(fā)生過(guò)程中存在帶出液消耗、飛濺和蒸發(fā)過(guò)程，降低了清洗液的濃度。另外，在清洗過(guò)程中，污染物不斷地進(jìn)入清洗液，影響了清洗液的去污能力，甚至還有可能漂浮在清洗對(duì)象的周圍，對(duì)洗好的元器件造成再次污染。因此，為了確保清洗液的去污能力，需要定期地濾去污染物，對(duì)清洗液進(jìn)行更換和活性成分補(bǔ)充。

什么時(shí)候需要換液？

  在面臨何時(shí)更換清洗液這一難題時(shí)，不同的工藝工程師給出了不同的解答。有的工程師會(huì)根據(jù)以往的操作經(jīng)驗(yàn)，在清洗了一定的時(shí)間或是清洗了一定數(shù)量的PCBA線路板后進(jìn)行換液，也有工程師會(huì)時(shí)刻對(duì)清洗后的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)清洗后的產(chǎn)品不能滿足要求則進(jìn)行換液，但是這些方法都不太直觀，有時(shí)甚至?xí)�造成巨大的成本浪費(fèi)。

  行業(yè)內(nèi)還有其他幾種常見(jiàn)的方法，通過(guò)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)判斷清洗液是否仍然具有去污活性。這些檢測(cè)方法雖然原理不同，但是總體目標(biāo)都是希望通過(guò)直接或者間接的手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗液濃度的控制，使得清洗液濃度始終保持在一定的范圍之內(nèi)，以確保工藝的可靠性。

• 1.電導(dǎo)率測(cè)試

  
  

  液體中包含的導(dǎo)電離子越多，其導(dǎo)電性能就越強(qiáng)，使用電導(dǎo)率測(cè)試儀可以對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行有效的檢測(cè)，從此可以作為對(duì)清洗液質(zhì)量衡量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是便捷快速，而且能夠直觀地給出檢測(cè)結(jié)果，便于操作人員進(jìn)行記錄。但是同時(shí)這種檢測(cè)方式存在諸多不足之處：首先，電導(dǎo)率檢測(cè)的結(jié)果受到溫度的影響，通常液體的溫度越高，它的導(dǎo)電性能也就越好。其次，有的清洗液本身也存在導(dǎo)電性，因此電導(dǎo)率的檢測(cè)結(jié)果可能存在不同的來(lái)源。另外，電導(dǎo)率測(cè)試無(wú)法對(duì)不導(dǎo)電的污染物進(jìn)行檢測(cè)。因此電導(dǎo)率測(cè)試最終僅被推薦用于檢測(cè)去離子水的質(zhì)量，而無(wú)法有效地衡量清洗液的濃度和去污能力。

• 2.PH測(cè)試

  
  

  人們常說(shuō)的“PH”是氫離子濃度指數(shù)，是指溶液中氫離子的總數(shù)和總物質(zhì)的量的比，數(shù)學(xué)上用溶液所含氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)的負(fù)值來(lái)表示，PH值越小，說(shuō)明氫離子的濃度大于氫氧根離子的濃度，溶液酸性強(qiáng)，而PH值越大則說(shuō)明氫離子的濃度小于氫氧根離子的濃度，溶液堿性更強(qiáng)。
  常用的清洗液呈堿性，而助焊劑則通常會(huì)包含有機(jī)酸成分，這些不斷溶入的有機(jī)酸成分將會(huì)對(duì)清洗液的PH值產(chǎn)生較大的影響。在一定程度上，PH值可以作為我們判斷清洗液壽命的依據(jù)。清洗液的PH值可由PH測(cè)試儀測(cè)出，也可以使用清洗設(shè)備中集成的玻璃電極來(lái)測(cè)量得到。值得注意的是，進(jìn)行了一段時(shí)間的清洗后，清洗液內(nèi)部形成一個(gè)浮渣的化學(xué)體系，此時(shí)的PH值檢測(cè)結(jié)果可能無(wú)法直觀地反映清洗液的狀態(tài)。我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，有時(shí)從加入新鮮清洗液到清洗液去污能力完全耗盡的過(guò)程中，PH值的變化非常小。另外，PH的檢測(cè)結(jié)果也像電導(dǎo)率測(cè)試一樣，會(huì)受到溫度的影響。

• 3.糖度儀/折光率測(cè)試儀

  
  

  光在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，從一種透明介質(zhì)射入另一種透明介質(zhì)時(shí)，由于兩種介質(zhì)的密度不同，光的傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化。不同的介質(zhì)中光速的比被稱為折光率，而大部分液體的折光率和濃度都存在著比較好的線性關(guān)系。
  長(zhǎng)期以來(lái)，折光率測(cè)試法被認(rèn)為是行業(yè)內(nèi)檢測(cè)清洗液濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法。產(chǎn)生這個(gè)結(jié)論的原因是折光率測(cè)試儀的成本較低且簡(jiǎn)單易用。在結(jié)合了PH值測(cè)試的前提下，使用折光率測(cè)試法判斷新鮮清洗液的濃度非常有效。另外，測(cè)試人員也能評(píng)估出清洗液中有機(jī)物和堿性成分的含量。
  需要指出的是：溫度也會(huì)對(duì)折光率的讀數(shù)產(chǎn)生影響。同樣條件下，溫度越高，折光率測(cè)試的讀數(shù)越小。在新鮮清洗液中，折光率和濃度值之間確實(shí)存在著線性關(guān)系，但是如果清洗工藝進(jìn)行了一段時(shí)間，清洗液受到了污染，這時(shí)候用折光率進(jìn)行測(cè)試，得到的結(jié)果就不再精確，實(shí)際上，在已經(jīng)進(jìn)行了一段時(shí)間的工藝中，折光率受到清洗液的濃度和清洗液中所包含污染物的雙重影響。污染物溶解在清洗液中，同樣會(huì)改變清洗液的密度進(jìn)而影響液體的折光率。

  以上提到的對(duì)電導(dǎo)率、PH值、糖度/折光率進(jìn)行的檢測(cè)均在現(xiàn)實(shí)中得到了大量應(yīng)用。通過(guò)對(duì)這些特征值進(jìn)行分析，可以讓用戶了解到清洗和漂洗過(guò)程中液體濃度變化的總體趨勢(shì)，但是令人遺憾的是，工藝溫度、污染物的性質(zhì)等因素有可能會(huì)對(duì)這些測(cè)試結(jié)果造成影響。如果我們希望對(duì)清洗液的濃度進(jìn)行精確的控制，仍然需要考慮采用其他的檢測(cè)方法。

ZESTRON EYE

  電子制造生產(chǎn)過(guò)程中的清洗工藝時(shí)一套復(fù)雜的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，被清洗對(duì)象與清洗液相互作用，導(dǎo)致清洗液中的成分不斷地發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化。這些動(dòng)態(tài)變化的結(jié)果最終會(huì)影響溶液的電導(dǎo)率、PH值、折光率等數(shù)據(jù)，給清洗液濃度檢測(cè)帶來(lái)影響。為了解決這一難題，ZESTRON研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷地努力，并在2013年推出了業(yè)界首款自動(dòng)化濃度測(cè)試儀ZESTRON EYE。

  ZESTRON EYE是一套智能化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，包含控制器和感應(yīng)器兩個(gè)部分，由觸摸屏控制，體積非常小巧，能夠集成在市面上大部分的清洗設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加液。

  ZESTRON EYE所依托的技術(shù)被稱為3P(Three Parameters)技術(shù)，是一種依托聲學(xué)信號(hào)對(duì)清洗液濃度進(jìn)行檢測(cè)的儀器。由于聲波是縱波，光波是橫波，且兩者的波長(zhǎng)不同，相較于折光率測(cè)試儀而言，聲學(xué)信號(hào)的穿透性更強(qiáng)。另外，ZESTRON EYE同時(shí)對(duì)聲學(xué)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)衰減量及傳播周期進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)一系列的算法得出濃度結(jié)果，因此即使清洗液中存在污染物，清洗液濃度的檢測(cè)結(jié)果也不會(huì)受到影響。

  深圳俊基瑞祥科技有限公司是ZESTRON公司正式官方授權(quán)的合作伙伴，分別在香港、上海設(shè)有分公司，如果您對(duì)清洗工藝監(jiān)控存在疑問(wèn)，歡迎聯(lián)系我們，我們將與ZESTRON上海和深圳技術(shù)中心取得聯(lián)系，讓專業(yè)的工業(yè)工程師及時(shí)答復(fù)，為您提供經(jīng)濟(jì)可靠的工藝解決方案。