用于SMT组装的先进清洁溶剂

来源：时间: 2025/06/24 09:09:00 阅读: 387

您是否正在寻找异丙醇（IPA）的有效替代品来清洁表面贴装技术（SMT）组件？虽然 IPA 长期以来一直是 PCB 清洁的首选溶剂，但有一些先进的溶剂可以为免清洗助焊剂去除和清洁电子元件等任务提供更好的性能、安全性和环境效益。在这篇文章中，我们将探讨最好的 SMT 组装清洁溶剂、用于 PCB 清洁的 IPA 替代品以及处理顽固残留物的首选。让我们深入了解细节，以帮助您为下一个项目选择合适的溶剂。

为什么不再使用 IPA 进行 SMT 组件清洁？

异丙醇（IPA）因其可用性高、成本低且对轻残留物具有良好的溶解能力而广泛用于电子产品清洁。但是，它有局限性。IPA 可能会与顽固的免清洗助焊剂残留物作斗争，如果未完全蒸发，可能会留下水分，并在大批量生产环境中造成易燃风险。此外，在短缺期间（如 COVID-19 大流行期间看到的情况），寻找 IPA 可能成为一项挑战，促使工程师寻找可靠的替代品。

对于从事 SMT 组装的电气工程师来说，找到合适的清洁溶剂对于确保印刷电路板（PCB）的可靠性和使用寿命至关重要。助焊剂或污染物的残留物会导致腐蚀、漏电或树枝状生长等问题，随着时间的推移，这可能会导致电路故障。这就是为什么探索专为 SMT 组件清洁量身定制的先进溶剂是值得付出努力的。让我们看看为什么替代方案越来越受欢迎，以及是什么使它们有效。

用异丙醇清洗电子产品

IPA 在 PCB 清洗中面临的挑战

在我们探索替代方案之前，了解 IPA 在 SMT 组件清洁中带来的具体挑战非常重要：

有限偿付能力：IPA 通常难以溶解顽固的免清洗助焊剂残留物，这些残留物被设计为无需清洁即可留在电路板上。这些残留物可能需要更具腐蚀性的溶剂才能完全去除。
蒸发问题：如果干燥不当，IPA 会使水分滞留在组件下方，可能导致短路或腐蚀。
安全问题：IPA 的闪点低至 12°C （53°F），高度易燃，在高温或火花环境中会构成风险。
环境影响：虽然 IPA 的毒性低于某些溶剂，但它仍然会导致挥发性有机化合物（VOC）排放，这在许多地区受到监管。

这些挑战凸显了对 SMT 组装清洁溶剂的需求，这些溶剂可以解决免清洗助焊剂等特定残留物，同时满足安全和环境标准。

选择 SMT 组件清洗溶剂的关键标准

在选择 IPA 的替代品进行 PCB 清洁时，电气工程师应考虑几个因素，以确保与其工艺和组件的兼容性。以下是关键标准：

偿付能力：溶剂必须有效溶解助焊剂残留物、焊膏和其他污染物，而不会损坏精密元件或电路板材料。
非导电性：它应该是不导电的，以防止在清洁期间或之后发生短路。
蒸发速率：快速蒸发速率可最大限度地降低水分滞留的风险，理想情况下不会留下任何残留物。
安全概况：低毒性和高闪点可降低工作场所的健康和火灾危害。
环境合规性：在现代制造中，首选 VOC 含量低或符合 REACH 或 RoHS 等法规的溶剂。
兼容性：溶剂必须可以安全地用于 PCB 上的材料，包括塑料、涂层和阻焊层。

考虑到这些标准，让我们探索一些用于免清洗助焊剂去除和清洁电子元件的最佳溶剂。

用于 SMT 组装中 PCB 清洁的 IPA 最佳替代品

下面，我们整理了一份高级清洁溶剂列表，这些溶剂在各种 SMT 组装应用中的性能优于 IPA。这些替代方案是根据它们的有效性、安全性和行业采用率来选择的。

1. 氢氟醚（HFE）

氢氟醚，如 3M Novec 氟化液，是专为电子元件的精密清洗而设计的工程溶剂。它们不易燃，毒性低，对助焊剂残留物具有出色的溶解能力。

好处：HFE 迅速蒸发，不留残留物。它们不导电，可在带电电路上使用。它们的闪点通常高于 60°C （140°F），比 IPA 安全得多。
应用：非常适合对无清洗助焊剂残留物的 PCB 进行蒸汽脱脂和超声波清洗。
缺点：与 IPA 相比，成本更高，通常在每升 50 至 100 美元之间，具体取决于配方。
用例：在航空航天或医疗设备等高可靠性应用中，无残留清洁是没有商量余地的，HFE 是首选。

2. 丙酮基混合物

丙酮与其他溶剂混合时，可以成为 PCB 清洁的有力替代品。它在溶解助焊剂等有机残留物方面非常有效，但由于其腐蚀性，必须谨慎使用。

好处：快速蒸发，对顽固残留物具有很强的溶解能力。通常比专用溶剂更实惠，每升成本约为 10 至 20 美元。
应用：最适合用刷子或棉签手动清洁非敏感组件。
缺点：会损坏 PCB 上的塑料和涂层。易燃，闪点为 -20°C （-4°F）。不适合浸泡或超声波清洗。
用例：适用于助焊剂在特定区域积聚较多的返修站中的现场清洁。

3. 含表面活性剂的水性清洁剂

水基清洁剂通常与表面活性剂结合使用，是溶剂型清洁剂的环保替代品。它们的配方可去除助焊剂残留物，而不会产生与易燃溶剂相关的风险。

好处：不易燃、低 VOC，对大多数 PCB 材料都是安全的。成本效益高，浓缩溶液通常低于每升 15 美元。
应用：用于喷雾或浸入式清洗系统，通常随后进行漂洗和干燥步骤。
缺点：需要彻底干燥以防止水分滞留。与溶剂相比，对重质、烘烤的残留物效果较差。
用例：适用于优先考虑环境合规性的大批量 SMT 装配线。

4. 萜烯类溶剂

萜烯基溶剂源自柑橘皮等天然来源，是传统化学品的可生物降解替代品。它们可有效溶解松香助焊剂等有机残留物。

好处：环保，低毒。成本适中，通常每升 20-40 美元。
应用：适用于轻到中度助焊剂残留物的手动或自动清洁。
缺点：蒸发速度比 IPA 或 HFE 慢，如果冲洗不当，可能会留下轻微残留物。
用例：对于注重可持续性的实验室或小规模运营来说，这是一个不错的选择。

5. 专用助焊剂去除剂（例如 Chemtronics 助焊剂关闭）

Chemtronics Flux-Off 等商业助焊剂去除剂专为电子元件清洁而配制。它们通常装在带有刷子附件的气雾罐中，以便精确应用。

好处：专为免清洗助焊剂去除量身定制，对组件的风险最小。不导电且快干。
应用：非常适合 SMT 组件的现场清洁或返工。
缺点：大规模使用价格昂贵，每 10 盎司罐装成本约为 15 至 12 美元。不适用于浸入式清洗。
用例：非常适合工程师对单个电路板进行维修或修饰。

免清洗助焊剂去除的最佳溶剂

免清洗助焊剂设计为在焊接后留在 PCB 上，但在某些情况下，必须去除以防止长期可靠性问题，尤其是在残留物会吸收水分并导致漏电的潮湿环境中。以下是免清洗助焊剂去除的最佳溶剂：

氢氟醚（HFE）：它们具有很强的溶解能力和快速蒸发能力，即使在狭窄的部件下，它们也对免清洗助焊剂非常有效。测试表明，HFE 可以将离子污染降低到 1.56 μg/cm2 以下，符合 IPC-TM-650 等严格的行业标准。
专用助焊剂去除剂：Flux-Off 等产品的配方针对免清洗残留物，不含腐蚀性化学品，确保组件安全。
水性清洁剂：使用正确的表面活性剂和清洁工艺（例如，在 40–60°C 下加热喷雾），这些可以有效地处理免清洗助焊剂，尽管干燥至关重要。

助焊剂残留物

清洁电子元件：最佳实践

在 SMT 组装期间或之后清洁电子元件需要精确以避免损坏。以下是无论您选择哪种溶剂，都可以遵循的一些最佳实践：

使用正确的工具：软刷、棉签或超声波清洁器可以帮助涂抹溶剂，而不会划伤组件或对其施加压力。
测试兼容性：始终使用溶剂测试 PCB 或组件的一小块区域，以确保它不会降解材料。例如，丙酮可以溶解连接器中使用的某些塑料。
控制应用：手动清洁时，请少量使用溶剂，以避免在组件下积聚。使用压缩空气或热风枪（在低设置下，约 50–60°C）帮助干燥。
遵循安全协议：戴手套、安全眼镜，并确保适当的通风，尤其是在使用易燃或高 VOC 溶剂的情况下。
测量结果：使用离子污染测试仪验证清洁后的清洁度水平。对于高可靠性应用，目标是低于 1.56 μg/cm2 的 NaCl 当量值。

比较 SMT 组装的清洁方法

您选择的溶剂通常取决于工厂中使用的清洁方法。以下是常用方法和兼容溶剂的快速比较：

方法	最佳溶剂	优点	缺点
手动清洁	IPA、丙酮混合物、助焊剂去除剂	精确、低成本	耗时且不一致的结果
超声波清洗	HFE、水基清洁剂	彻底，触及组件	需要干燥，如果调整不当，可能会损坏组件
蒸汽脱脂	HFE、萜烯类溶剂	快速、无残留	设备昂贵，需要溶剂回收

环境和监管注意事项

随着环境法规的收紧，选择符合 REACH（化学品注册、评估、授权和限制）或加利福尼亚州 SCAQMD（南海岸空气质量管理区）等标准的 SMT 组装清洁溶剂至关重要。HFE 和水基清洁剂等溶剂的 VOC 含量通常较低（例如，HFE 的 VOC 水平低于 50 g/L，而 IPA 的 VOC 含量为 786 g/L），使其成为可持续制造的更好选择。

此外，考虑废物处理。丙酮或 IPA 等溶剂需要处理危险废物，而一些水基清洁剂如果符合当地指南，可以更容易地处理。请务必咨询您工厂的环境团队，以确保合规性。