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的危害：

  助焊劑的作用概括來講，主要由“輔助熱傳導”、“去除氧化物”、“降低被焊接材質(zhì)表面張力”和“防止再氧化”等幾個方面。但是由于其本身呈酸性，因此對焊點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，這種水狀液體的導電性比水要強得多，對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，我們通常會在過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。我們在使用清洗液對PCBA和鋼網(wǎng)等進行清洗時，為什么要換液？什么時候該換液？這些問題都亟待優(yōu)秀的工藝工程師們來解決，下面內(nèi)容將聚焦清洗工藝監(jiān)控，為大家介紹如何通過有效的方式來做到對工藝的深刻了解和精準把握。歡迎跟隨我們走進科學，揭開“清洗工藝監(jiān)控”的神秘面紗。

為什么要換液？

  當前市面上主流的清洗液可分為三個大類，分別是溶劑型，表面活性劑型和微相型（ZESTRON獨家開發(fā)的MPC技術）。雖然工作原理各不相同，但是伴隨著清洗的元器件越來越多，清洗能力都會相對應地受到影響。清洗液去污能力下降的第一種原因是因為液體中的活性分子在去污過程中受到了損耗，第二種原因是在工藝的發(fā)生過程中存在帶出液消耗、飛濺和蒸發(fā)過程，降低了清洗液的濃度。另外，在清洗過程中，污染物不斷地進入清洗液，影響了清洗液的去污能力，甚至還有可能漂浮在清洗對象的周圍，對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，對清洗液進行更換和活性成分補充。

什么時候需要換液？

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

  行業(yè)內(nèi)還有其他幾種常見的方法，通過相關參數(shù)進行檢測來判斷清洗液是否仍然具有去污活性。這些檢測方法雖然原理不同，但是總體目標都是希望通過直接或者間接的手段，實現(xiàn)對清洗液濃度的控制，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.電導率測試

  
  

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

• 2.PH測試

  
  

  人們常說的“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)學上用溶液所含氫離子濃度的常用對數(shù)的負值來表示，PH值越小，說明氫離子的濃度大于氫氧根離子的濃度，溶液酸性強，而PH值越大則說明氫離子的濃度小于氫氧根離子的濃度，溶液堿性更強。
  常用的清洗液呈堿性，而助焊劑則通常會包含有機酸成分，這些不斷溶入的有機酸成分將會對清洗液的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測試儀測出，也可以使用清洗設備中集成的玻璃電極來測量得到。值得注意的是，進行了一段時間的清洗后，清洗液內(nèi)部形成一個浮渣的化學體系，此時的PH值檢測結果可能無法直觀地反映清洗液的狀態(tài)。我們的實踐經(jīng)驗告訴我們，有時從加入新鮮清洗液到清洗液去污能力完全耗盡的過程中，PH值的變化非常小。另外，PH的檢測結果也像電導率測試一樣，會受到溫度的影響。

• 3.糖度儀/折光率測試儀

  
  

  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，由于兩種介質(zhì)的密度不同，光的傳播方向一般會發(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系。
  長期以來，折光率測試法被認為是行業(yè)內(nèi)檢測清洗液濃度的標準方法。產(chǎn)生這個結論的原因是折光率測試儀的成本較低且簡單易用。在結合了PH值測試的前提下，使用折光率測試法判斷新鮮清洗液的濃度非常有效。另外，測試人員也能評估出清洗液中有機物和堿性成分的含量。
  需要指出的是：溫度也會對折光率的讀數(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存在著線性關系，但是如果清洗工藝進行了一段時間，清洗液受到了污染，這時候用折光率進行測試，得到的結果就不再精確，實際上，在已經(jīng)進行了一段時間的工藝中，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，同樣會改變清洗液的密度進而影響液體的折光率。

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

ZESTRON EYE

  電子制造生產(chǎn)過程中的清洗工藝時一套復雜的過程，在這個過程當中，被清洗對象與清洗液相互作用，導致清洗液中的成分不斷地發(fā)生動態(tài)的變化。這些動態(tài)變化的結果最終會影響溶液的電導率、PH值、折光率等數(shù)據(jù)，給清洗液濃度檢測帶來影響。為了解決這一難題，ZESTRON研發(fā)團隊不斷地努力，并在2013年推出了業(yè)界首款自動化濃度測試儀ZESTRON EYE。

  ZESTRON EYE是一套智能化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，包含控制器和感應器兩個部分，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備內(nèi)部實現(xiàn)全自動加液。

  ZESTRON EYE所依托的技術被稱為3P(Three Parameters)技術，是一種依托聲學信號對清洗液濃度進行檢測的儀器。由于聲波是縱波，光波是橫波，且兩者的波長不同，相較于折光率測試儀而言，聲學信號的穿透性更強。另外，ZESTRON EYE同時對聲學信號的信號強度、信號衰減量及傳播周期進行檢測，通過一系列的算法得出濃度結果，因此即使清洗液中存在污染物，清洗液濃度的檢測結果也不會受到影響。

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