印制板免清洗技术的应用探讨
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印制电路板的清洗技术清洗印制电路板的传统方法是用有机溶剂清洗,由CFC—113与少量乙醇(或异丙醇)组成的混合有机溶剂对松香助焊剂的残留物有很好的清洗能力,但由于CFC—113对大气臭氧层有破坏作用,目前已被禁止使用,目前可选用的非ODS清洗工艺包括水基清洗、半水基清洗、溶剂清洗,另外也可以采用不进行清洗的免清洗工艺。
到底选用哪种工艺,应根据电子产品和重要性、对清洗质量的要求和工厂的实际情况来决定。
1水基清洗1.1水基清洗工艺水基清洗工艺是以水为清洗介质的,为了提高清洗效果可在水中添加少量的表面活性剂、洗涤助剂、缓蚀剂等化学物质(一般含量在2%-10%)。
并可针对印制电路板上不同性质污染的具体情况,在水基清洗剂中添加剂,使其清洗的适用范围更宽。
水基清洗剂对水溶性污垢有很好的溶解作用,再配合加热、刷洗、喷淋喷射、超声波清洗等物理清洗手段,能取得更好的清洗效果。
在水基清洗剂中加入表面活性剂可使水的表面张力大大降低,使水基清洗剂的渗透、铺展能力加强,能更好的深入到紧密排列的电子元器件之间的缝隙之中,将渗入到印制电路板基板内部的污垢清洗除。
利用水的溶解作用与表面活性剂的乳化分散作用也可以将合成活性类助焊剂的残留物很好在清除,不仅可以把各种水溶性的污垢溶解去除,而且能将合成树脂、脂肪等非可溶性污垢去除。
对于使用松香基助焊剂或水基清洗剂中加入适当的皂化剂,皂化剂(saponifier)是在清洗印刷电路板时用来与松香中的松香酸、油脂中的脂肪酸等有机酸发生皂化反应,生成可溶于水的脂肪酸盐(肥皂)的化学物质。
这是许多用于清洗印刷电路板上的助焊剂、油脂的清洗剂中常见的成分。
皂化剂通常是显碱性的无机物如氢氧化钠、氢氧化钾等强碱,也可能是显碱性的有机物如单乙醇胺等。
在商用皂化剂中一般还含有有机溶剂和表面活性剂成分,以清洗去除不能发生皂化反应的残留物。
由于皂化剂可能对印刷电路板上的铝、锌等金属产生腐蚀,特别是在清洗温度比较高、清洗时间比较长时很容易使腐蚀加剧。
免冲洗版材由于无须使用高污染的强碱显影药水进行冲洗,因此具有显著的环保意义。
在当前环保意识日益提高、环保政策日益趋紧的大环境下,当前主流的版材生产商都推出了各自的免冲洗版材产品,例如华光的TD-G 、柯达的腾格里SONORA X 、富士的SUPERIA ZD/ZE 、爱克发的AZURA ECLIPSE 等,同时越来越多的印刷企业引入免冲洗版材以顺应新形势的发展。
本文将主要探讨目前较主流的无顶层保护层的免冲洗版材,该种版材顶层直接是感光涂层。
免冲洗印版脏辊问题描述免冲洗版材虽然号称免冲洗,但在印刷机上存在曝光显影过程,如图1所示。
①版材曝光,激光照射后的感光高分子产生交联形成稳定的图像,不受后续显影的影响。
②非曝光部分的感光涂层在印刷中,靠版水辊首先靠到印版上,润版液侵入未曝光涂层直至底层,把涂层溶胀从而易脱离。
③随后,墨辊靠到印版上,油墨通过粘切力把溶胀的涂层粘起来并通过图文转印到橡皮布上,最终又转印到印张上带走。
大概十张左右的过版纸就能得到干净、密度基本达标的印张。
免冲洗印版的显影过程虽然并不复杂,但实际应用中各种状况没有这么理想,难免会有些问题。
例如,很多印刷企业担心显影下来的涂层物质会进入墨路和润版液系统,造成污染和脏点。
在免冲洗版材的初期推广应用中,确实发现免冲洗印版在一些企业的印刷机上出现了水路辊筒积脏和润版液系统污染的问题,主要出现在商业印刷企业免冲洗印版用量大了以后,尤其文_郑新苗免冲洗印版脏辊问题的解决与探讨图1 免冲洗版材曝光显影过程砂目氧化铝层铝基砂目氧化铝层砂目氧化铝层砂目氧化铝层铝基铝基铝基是单机日用版量大的企业中,也偶有企业反映刚开始用就发现的。
而报业印刷企业基本没有出现脏辊问题,这与报业开印就有近百张的过版纸、单机日用版套数不多、质量要求稍低和印刷机构造有关。
水路辊筒积脏和润版液系统污染实际上是一回事,在此以水路辊筒积脏为例进行探讨。
图2是一些商业印刷企业出现的辊筒积脏现象,从中可以看出辊上有一撮撮小团状的渣状物牢牢地粘附在靠版水辊、过桥辊(或称中间辊)和铜骑辊上。
印制板焊接后免清洗工艺研究张红(长岭纺织机电科技有限公司,陕西宝鸡721013)摘要:免清洗工艺技术广泛地应用于印制板焊接中,是当今比较流行的制造工艺技术之一。
本文以印制板焊接为例,简要介绍印制板焊接的工艺流程,详细阐述免清洗工艺技术及其应用。
关键词:免清洗;工艺技术;制作中图分类号:TN405文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2013)01-0290-02随着焊接技术的发展和环保意识的提高,人们越来越重视在生产过程中产生的污染对环境的影响。
发达国家早在70、80年代就已开发研制免清洗助焊剂,90年代已在大多数行业使用免清洗助焊剂,应该说印制板的免清洗工艺是一个较成熟的工艺,我国已有很多企业在通讯、计算机等领域率先使用了免清洗工艺。
我公司印制板采用波峰焊以来,印制板焊接一直采用松香型助焊剂,焊接后印制板使用氟利昂清洗液清洗,但随着ODS 的淘汰和环保意识的提高,将禁止使用氟氯烃CFC 类物质。
且供货商家的减少,造成生产成本急剧增高。
现印制板清洗方法很多,包括半水清洗、水清洗,免清洗工艺是成熟的工艺技术,生产简便、成本较低。
印制板免清洗研制过程可分为以下几个阶段:免清洗助焊剂的选型、免清洗助焊剂使用条件的确定、研制结果的验证测试。
1免清洗助焊剂的选型免清洗助焊剂是由成膜树脂、活化剂、添加剂和溶剂等组成。
并要求在保持足够活性的前提下,焊接后的残留物要少、无腐蚀性,具有较高的绝缘电阻和极低的离子残留物。
为此应采用符合以下条件的免清洗助焊剂:固体含量不大于2%-5%,应无卤素离子,助焊性其扩展率应不小于80%,其绝缘电阻应大于2×106.cm 。
免清洗助焊剂的品种很多,根据免清洗助焊剂的性能,为了免清洗助焊剂焊接后能达到最佳效果,结合种种因素,我们选择3家公司生产的免清洗阻焊剂共5种来分别进行焊接效果试验。
通过印制板实际试验其中有两家的免清洗助焊剂均能达到我公司印制板的清洁度要求。
随着绿色印刷理念逐渐深入人心,选择绿色环保材料、采用清洁生产方式成为印刷企业实施绿色印刷的主要措施。
我公司很早就认识到绿色印刷的重要性,结合公司的实际情况,从印前、印中、印后三方面入手,全面启动绿色战略,引入免冲洗ctp版材就是我公司印前绿色战略的重要一环。
免冲洗ctp版材的引入印刷企业的印前污染源主要是制版过程中产生的大量显影和冲版废液。
解决此类污染一般采取两种方式:一是通过技术改造,减少生产过程中显影和冲版废液的产生量;二是通过新技术、新工艺减少ctp的发排量。
在冲版环节通过加装冲版水循环处理设备,可以大幅度降低冲版水用量,达到减污降排的目的。
从理论上来讲,只有生产过程不产生污染,才能真正实现清洁生产,通过技术改造,只能减少污染的产生,并不能从根本上杜绝污染。
那么,如何做到生产过程不产生污染呢?使用免冲洗ctp版材是解决此类问题的可行方案之一。
与普通ctp版材相比,免冲洗ctp版材的优势如表1所示。
为进一步提高印前生产的环保水平,我公司决定引入免冲洗ctp版材。
我公司与柯达公司合作多年,目前使用的ctp设备为柯达公司的产品。
2014年,我公司了解到柯达公司厦门工厂首条腾格里免冲洗ctp版材生产线正式投产,于是我们进行了详细的咨询,最终引入了柯达免冲洗ctp版材。
随后,柯达公司派工程技术人员来我公司对ctp 设备进行激光能量调试,建立免冲洗ctp版材的发排曲线并进行小批量的试用测试(如耐印力、网点还原情况等)。
使用免冲洗ctp版材的注意事项免冲洗ctp版材采用阴图型曝光模式,在正式使用前,必须在原有ctp设备上调整并测试激光能量,找出适合免冲洗ctp版材的曝光曲线,完成对免冲洗ctp版材使用参数的设定。
免冲洗ctp版材与普通ctp版材的操作方式存在一定差异。
免冲洗ctp印版完成装版后,需通过润版液充分浸润(着水辊空转10圈左右),合压后用过版纸带走非着墨区的胶层,最终完成“显影”。
就是这一简单的过程,颠覆了传统的冲版过程,免除了传统制版过程产生的多种废弃物,如显影液、冲版水及制版过程中因发生化学反应而产生的各种污染气体,从而达到环保的目的。
印制板清洗技术在“免洗”锡膏的时代,装配的准确清洗产生了一个新的标准。
装配制造商必须问的问题决定于:清洁是否为PCB可靠性的要求?即,要求清洁步骤是否为了使最终产品在设计的环境内能够工作达到所要求的最短时间或周期数?在九十年代,印刷电路板(PCB)的装配是在新的标准上进行的。
蒸汽去脂溶剂(vapor-degreasing solvent)由于环境法规而被逐渐淘汰。
“免洗”工艺构造了一个所希望的技术手段;当考虑了清洗的时候,水溶性助焊剂通常是人们的选择;这样,清洁规格对空板和元件就不要求了,因为完成的装配都要通过正常清洗。
清洗“终结”了吗?松香助焊剂是杰出的“密封剂”,它意味着当采用无离子活性剂配方的时候,留下的是非离子残留。
忽略板上的残留对那些关注取消臭氧消耗化学品的人来说是个有吸引力的选择。
基于这个理由,相当的时间、努力和投资贡献在免洗技术上。
结果,许多低残留助焊剂的技术进步和设备技术被用来支持这个技术的改变。
现在的问题变成,为什么清洁?实际上,有一个常见的错误概念就是再不需要装配的清洁了。
但是免于那些反过来影响功能的有害污染,对可靠性的重要性与焊点连接强度的重要性是一样的。
清洁甚至对免洗工艺的成功实施还起重要的作用。
到料的元件以及装配环境的控制还必须满足清洁度标准,如果取消了焊后清洁。
高可靠性的应用要求受控的、完善的焊后清洗工艺,它使用对清洗材料最佳的化学品。
那些应用是不能将就免洗工艺要求的。
而且,SMT的不断发展使得辅助的清洗成为必要。
例如,更紧密的线和装配上的区域列阵、芯片规模与倒装芯片的包装都要求清洁其许许多多的I/O连接点。
清洗对要求保形涂敷的装配的最佳性能是一项重要的步骤。
设计PCB时记住清洗工艺当装配要求焊后清洗时,设计元件布局、焊接和清洁的时候要可能考虑一些权衡办法。
对高密度的表面贴装装配,设计者应该提供清洁的余地。
以下是一些值得考虑的设计选择:1.元件的最佳方向2.喷射元件下面的最小障碍3.清洗化学剂的高能喷射器的使用4.冲刷(液态颗粒小于元件与板层之间的空间)用的微细喷雾的使用5.“阴影”的消除,即,较高的元件放置在离喷雾嘴最远的位置,最小的元件最近6.元件贴放:无源片状元件(或圆柱形通孔类)的方向应该是使其长轴垂直于喷雾方向。
印制电路板焊接后的清洗技术李杨(河南万象通信有限公司(760厂),河南,新乡,453059)摘要:焊接是在电子设备的生产中重要的步骤,焊接后必须进行清洗才能保证电子设备的可靠性、电气指标和工作寿命。
本文介绍了电路板焊接后的几种清洗技术与它们的特点和适用性。
关键词:PCB、CFC、ODS、清洗工艺Clean Technique after The Soldering of PCBLi Yang(No.760 factory , Henan, Xinxiang, 453059)Abstract:The solder is an important step in the production of electronic equipments, clean after solder can offer the guarantee of the dependability, function and work life. This article introduced the clean technique and their characteristics and applicability of the PCB.Key words:PCB、CFC、ODS、clean technique电子产品焊接后的清洗效果,直接影响到该产品的可靠性、电气指标和工作寿命。
因此印制电路板的清洗方法,日益受到电子设备生产企业的重视,成为电子装联中保证可靠性的一道重要工序。
清洗实际上是一种去污染的工艺,为了正确选择清洗材料以及确定清洗工艺和清洗设备,必须对影响清洗的各种因素、污染物类型和有关清洗理论有全面的了解。
PCB焊接过程中引入的污染按性质和清洗对策可分为以下三类:1、极性污染物,主要为卤素活化剂、手汗中的盐分、酸等,这些物质可导致导体之间绝缘电阻降低,在湿热状态下还会腐蚀线路。
这类污染应采用极性溶剂溶解清洗。
2、非极性污染物,主要为焊接后焊剂中残留的非极性污染物,包括松香、树脂、手汗中的油脂等,这些物质会影响测试探头的良好接触,并使保护涂层的附着能力降低。
技术市场I TECHNOLOGMARKET柯达环保免冲洗CTP印版在制版印刷生产使用中的质量控制方法(下)针对柯达环保免冲洗CTP印版的技术特点,实施从印前计算机直接制版生产到印刷生产使用中正确的质量控制方法,能够解决柯达环保免冲洗CTP印版生产使用中遇到的一些问题,为印刷产品生产中的质量控制提供条件,保证使用柯达环保免冲洗CTP印版印刷产品的生产质量。
•文/中煤地西安地图制印有限公司苏春让四'柯达环保免冲洗版在印刷生产使用中的质量控制方法柯达环保免冲洗CTP印刷在产品印刷生产使用中,由于柯达环保免冲洗CTP印版感光涂层技术特性不同于一般阳图型CTP印版的特点,针对计算机直接制版输出的柯达环保免冲洗CTP印版,在产品印刷生产使用中应进行具体印刷生产环节的质量控制。
1.使用柯达环保免冲洗CTP印版印刷品生产开机准备环节,必须从两个方面实施正确的印刷机润版液使用中的质量控制,保证使用柯达环保免冲洗CTP印版印刷生产的产品质量。
第一方面,使用纯水或等离子水配置并保持润版液配制的标准一致稳定并在使用中的实时监控,超标的、受污染严重的润版液应该及时更换,避免使用环保免冲洗CTP印版印刷生产中,由于水质差、错误的配比、污染,引起使用环保免冲洗CTP印版印刷生产中开版不干净、不上墨、印刷不好控制现象的出现,造成印刷产品质量出现问题。
第二个方面,润版液的浓度一定不要过低,免酒精润版液必须使用建议范围的最高值,避免使用环保免冲洗CTP印版印刷生产中印刷的样张出现出上脏现象,或由于水量太大出现一些印刷问题,导致印刷产品出现问题。
通过以上使用环保免冲洗CTP印版印刷生产中,印刷机润版液使用中的质量控制,为使用柯达环保免冲洗CTP印版进行实际印刷产品生产质量控制提供前提条件。
2.使用柯达环保免冲洗CTP印版印刷生产中预印刷生产调试环节,必须从两个方面正确的实施印刷生产中预印刷生产调试质量控制,保证50O经验使用柯达环保免冲洗CTP印版印刷产品的印刷生产质量。