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您是否正在尋找異丙醇 （IPA） 的有效替代品來清潔表面貼裝技術(shù) （SMT） 組件？雖然 IPA 長(zhǎng)期以來一直是 PCB 清潔的首選溶劑，但有一些先進(jìn)的溶劑可以為免清洗助焊劑去除和清潔電子元件等任務(wù)提供更好的性能、安全性和環(huán)境效益。在這篇文章中，我們將探討最好的 SMT 組裝清潔溶劑、用于 PCB 清潔的 IPA 替代品以及處理頑固殘留物的首選。讓我們深入了解細(xì)節(jié)，以幫助您為下一個(gè)項(xiàng)目選擇合適的溶劑。

為什么不再使用 IPA 進(jìn)行 SMT 組件清潔？

異丙醇 （IPA） 因其可用性高、成本低且對(duì)輕殘留物具有良好的溶解能力而廣泛用于電子產(chǎn)品清潔。但是，它有局限性。IPA 可能會(huì)與頑固的免清洗助焊劑殘留物作斗爭(zhēng)，如果未完全蒸發(fā)，可能會(huì)留下水分，并在大批量生產(chǎn)環(huán)境中造成易燃風(fēng)險(xiǎn)。此外，在短缺期間（如 COVID-19 大流行期間看到的情況），尋找 IPA 可能成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)，促使工程師尋找可靠的替代品。

對(duì)于從事 SMT 組裝的電氣工程師來說，找到合適的清潔溶劑對(duì)于確保印刷電路板 （PCB） 的可靠性和使用壽命至關(guān)重要。助焊劑或污染物的殘留物會(huì)導(dǎo)致腐蝕、漏電或樹枝狀生長(zhǎng)等問題，隨著時(shí)間的推移，這可能會(huì)導(dǎo)致電路故障。這就是為什么探索專為 SMT 組件清潔量身定制的先進(jìn)溶劑是值得付出努力的。讓我們看看為什么替代方案越來越受歡迎，以及是什么使它們有效。

IPA 在 PCB 清洗中面臨的挑戰(zhàn)

在我們探索替代方案之前，了解 IPA 在 SMT 組件清潔中帶來的具體挑戰(zhàn)非常重要：

• 有限償付能力：IPA 通常難以溶解頑固的免清洗助焊劑殘留物，這些殘留物被設(shè)計(jì)為無需清潔即可留在電路板上。這些殘留物可能需要更具腐蝕性的溶劑才能完全去除。

• 蒸發(fā)問題：如果干燥不當(dāng)，IPA 會(huì)使水分滯留在組件下方，可能導(dǎo)致短路或腐蝕。

• 安全問題：IPA 的閃點(diǎn)低至 12°C （53°F），高度易燃，在高溫或火花環(huán)境中會(huì)構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。

• 環(huán)境影響：雖然 IPA 的毒性低于某些溶劑，但它仍然會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物 （VOC） 排放，這在許多地區(qū)受到監(jiān)管。

這些挑戰(zhàn)凸顯了對(duì) SMT 組裝清潔溶劑的需求，這些溶劑可以解決免清洗助焊劑等特定殘留物，同時(shí)滿足安全和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

選擇 SMT 組件清洗溶劑的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)

在選擇 IPA 的替代品進(jìn)行 PCB 清潔時(shí)，電氣工程師應(yīng)考慮幾個(gè)因素，以確保與其工藝和組件的兼容性。以下是關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)：

1. 償付能力：溶劑必須有效溶解助焊劑殘留物、焊膏和其他污染物，而不會(huì)損壞精密元件或電路板材料。

2. 非導(dǎo)電性：它應(yīng)該是不導(dǎo)電的，以防止在清潔期間或之后發(fā)生短路。

3. 蒸發(fā)速率：快速蒸發(fā)速率可最大限度地降低水分滯留的風(fēng)險(xiǎn)，理想情況下不會(huì)留下任何殘留物。

4. 安全概況：低毒性和高閃點(diǎn)可降低工作場(chǎng)所的健康和火災(zāi)危害。

5. 環(huán)境合規(guī)性：在現(xiàn)代制造中，首選 VOC 含量低或符合 REACH 或 RoHS 等法規(guī)的溶劑。

6. 兼容性：溶劑必須可以安全地用于 PCB 上的材料，包括塑料、涂層和阻焊層。

考慮到這些標(biāo)準(zhǔn)，讓我們探索一些用于免清洗助焊劑去除和清潔電子元件的最佳溶劑。

用于 SMT 組裝中 PCB 清潔的 IPA 最佳替代品

下面，我們整理了一份高級(jí)清潔溶劑列表，這些溶劑在各種 SMT 組裝應(yīng)用中的性能優(yōu)于 IPA。這些替代方案是根據(jù)它們的有效性、安全性和行業(yè)采用率來選擇的。

1. 氫氟醚 （HFE）

氫氟醚，如 3M Novec 氟化液，是專為電子元件的精密清洗而設(shè)計(jì)的工程溶劑。它們不易燃，毒性低，對(duì)助焊劑殘留物具有出色的溶解能力。

• 好處：HFE 迅速蒸發(fā)，不留殘留物。它們不導(dǎo)電，可在帶電電路上使用。它們的閃點(diǎn)通常高于 60°C （140°F），比 IPA 安全得多。

• 應(yīng)用：非常適合對(duì)無清洗助焊劑殘留物的 PCB 進(jìn)行蒸汽脫脂和超聲波清洗。

• 缺點(diǎn)：與 IPA 相比，成本更高，通常在每升 50 至 100 美元之間，具體取決于配方。

• 用例：在航空航天或醫(yī)療設(shè)備等高可靠性應(yīng)用中，無殘留清潔是沒有商量余地的，HFE 是首選。

2. 丙酮基混合物

丙酮與其他溶劑混合時(shí)，可以成為 PCB 清潔的有力替代品。它在溶解助焊劑等有機(jī)殘留物方面非常有效，但由于其腐蝕性，必須謹(jǐn)慎使用。

• 好處：快速蒸發(fā)，對(duì)頑固殘留物具有很強(qiáng)的溶解能力。通常比專用溶劑更實(shí)惠，每升成本約為 10 至 20 美元。

• 應(yīng)用：最適合用刷子或棉簽手動(dòng)清潔非敏感組件。

• 缺點(diǎn)：會(huì)損壞 PCB 上的塑料和涂層。易燃，閃點(diǎn)為 -20°C （-4°F）。不適合浸泡或超聲波清洗。

• 用例：適用于助焊劑在特定區(qū)域積聚較多的返修站中的現(xiàn)場(chǎng)清潔。

3. 含表面活性劑的水性清潔劑

水基清潔劑通常與表面活性劑結(jié)合使用，是溶劑型清潔劑的環(huán)保替代品。它們的配方可去除助焊劑殘留物，而不會(huì)產(chǎn)生與易燃溶劑相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

• 好處：不易燃、低 VOC，對(duì)大多數(shù) PCB 材料都是安全的。成本效益高，濃縮溶液通常低于每升 15 美元。

• 應(yīng)用：用于噴霧或浸入式清洗系統(tǒng)，通常隨后進(jìn)行漂洗和干燥步驟。

• 缺點(diǎn)：需要徹底干燥以防止水分滯留。與溶劑相比，對(duì)重質(zhì)、烘烤的殘留物效果較差。

• 用例：適用于優(yōu)先考慮環(huán)境合規(guī)性的大批量 SMT 裝配線。

4. 萜烯類溶劑

萜烯基溶劑源自柑橘皮等天然來源，是傳統(tǒng)化學(xué)品的可生物降解替代品。它們可有效溶解松香助焊劑等有機(jī)殘留物。

• 好處：環(huán)保，低毒。成本適中，通常每升 20-40 美元。

• 應(yīng)用：適用于輕到中度助焊劑殘留物的手動(dòng)或自動(dòng)清潔。

• 缺點(diǎn)：蒸發(fā)速度比 IPA 或 HFE 慢，如果沖洗不當(dāng)，可能會(huì)留下輕微殘留物。

• 用例：對(duì)于注重可持續(xù)性的實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模運(yùn)營(yíng)來說，這是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

5. 專用助焊劑去除劑（例如 Chemtronics 助焊劑關(guān)閉）

Chemtronics Flux-Off 等商業(yè)助焊劑去除劑專為電子元件清潔而配制。它們通常裝在帶有刷子附件的氣霧罐中，以便精確應(yīng)用。

• 好處：專為免清洗助焊劑去除量身定制，對(duì)組件的風(fēng)險(xiǎn)最小。不導(dǎo)電且快干。

• 應(yīng)用：非常適合 SMT 組件的現(xiàn)場(chǎng)清潔或返工。

• 缺點(diǎn)：大規(guī)模使用價(jià)格昂貴，每 10 盎司罐裝成本約為 15 至 12 美元。不適用于浸入式清洗。

• 用例：非常適合工程師對(duì)單個(gè)電路板進(jìn)行維修或修飾。

免清洗助焊劑去除的最佳溶劑

免清洗助焊劑設(shè)計(jì)為在焊接后留在 PCB 上，但在某些情況下，必須去除以防止長(zhǎng)期可靠性問題，尤其是在殘留物會(huì)吸收水分并導(dǎo)致漏電的潮濕環(huán)境中。以下是免清洗助焊劑去除的最佳溶劑：

• 氫氟醚 （HFE）：它們具有很強(qiáng)的溶解能力和快速蒸發(fā)能力，即使在狹窄的部件下，它們也對(duì)免清洗助焊劑非常有效。測(cè)試表明，HFE 可以將離子污染降低到 1.56 μg/cm2 以下，符合 IPC-TM-650 等嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

• 專用助焊劑去除劑：Flux-Off 等產(chǎn)品的配方針對(duì)免清洗殘留物，不含腐蝕性化學(xué)品，確保組件安全。

• 水性清潔劑：使用正確的表面活性劑和清潔工藝（例如，在 40–60°C 下加熱噴霧），這些可以有效地處理免清洗助焊劑，盡管干燥至關(guān)重要。

清潔電子元件：最佳實(shí)踐

在 SMT 組裝期間或之后清潔電子元件需要精確以避免損壞。以下是無論您選擇哪種溶劑，都可以遵循的一些最佳實(shí)踐：

1. 使用正確的工具：軟刷、棉簽或超聲波清潔器可以幫助涂抹溶劑，而不會(huì)劃傷組件或?qū)ζ涫┘訅毫Α?/span>

2. 測(cè)試兼容性：始終使用溶劑測(cè)試 PCB 或組件的一小塊區(qū)域，以確保它不會(huì)降解材料。例如，丙酮可以溶解連接器中使用的某些塑料。

3. 控制應(yīng)用：手動(dòng)清潔時(shí)，請(qǐng)少量使用溶劑，以避免在組件下積聚。使用壓縮空氣或熱風(fēng)槍（在低設(shè)置下，約 50–60°C）幫助干燥。

4. 遵循安全協(xié)議：戴手套、安全眼鏡，并確保適當(dāng)?shù)耐L(fēng)，尤其是在使用易燃或高 VOC 溶劑的情況下。

5. 測(cè)量結(jié)果：使用離子污染測(cè)試儀驗(yàn)證清潔后的清潔度水平。對(duì)于高可靠性應(yīng)用，目標(biāo)是低于 1.56 μg/cm2 的 NaCl 當(dāng)量值。

比較 SMT 組裝的清潔方法

您選擇的溶劑通常取決于工廠中使用的清潔方法。以下是常用方法和兼容溶劑的快速比較：

環(huán)境和監(jiān)管注意事項(xiàng)

隨著環(huán)境法規(guī)的收緊，選擇符合 REACH（化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)和限制）或加利福尼亞州 SCAQMD（南海岸空氣質(zhì)量管理區(qū)）等標(biāo)準(zhǔn)的 SMT 組裝清潔溶劑至關(guān)重要。HFE 和水基清潔劑等溶劑的 VOC 含量通常較低（例如，HFE 的 VOC 水平低于 50 g/L，而 IPA 的 VOC 含量為 786 g/L），使其成為可持續(xù)制造的更好選擇。

此外，考慮廢物處理。丙酮或 IPA 等溶劑需要處理危險(xiǎn)廢物，而一些水基清潔劑如果符合當(dāng)?shù)刂改?，可以更容易地處理。?qǐng)務(wù)必咨詢您工廠的環(huán)境團(tuán)隊(duì)，以確保合規(guī)性。

為您的 SMT 組裝需求找到合適的溶劑

SMT 組裝清潔不再使用 IPA，這為先進(jìn)溶劑開辟了一個(gè)世界，可以提高性能、安全性和環(huán)境影響。無論您是在處理頑固的免清洗助焊劑殘留物，還是需要可靠的解決方案來清潔電子元件，氫氟醚、水基清潔劑和專用助焊劑去除劑等選項(xiàng)都能為不同的應(yīng)用提供量身定制的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于電氣工程師來說，關(guān)鍵是使溶劑與您的特定工藝、預(yù)算和法規(guī)要求相匹配。在全面采用之前，請(qǐng)小批量測(cè)試不同的替代品，并始終優(yōu)先考慮符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的清潔度水平（例如，離子污染低于 1.56 μg/cm2）。通過升級(jí)清潔方法，您可以提高 PCB 的可靠性，并確保在最苛刻的環(huán)境中也能保持長(zhǎng)期性能。