清洗技术集锦清洗技术基本知识

清洗技术集锦清洗技术基本知识1.替代清洗技术介绍目前国内外已经采用的替代清洗技术主要有以下四类:水系清洗技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术(1)水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术，可清洗的对象包括电子元件、电路基板、机械零件、精密零件、汽车零件、仪表元件、冲压零件等多种行业。水系清洗的一般流程如图3.1。 按照不同产品的清洗度要求，清洗工序可设为一次清洗或多次清洗。水系清洗时各个工序要注意配置废水处理及排水装置，也可以应用清洗/排水一体化处理系统，使清洗、漂洗循环重复利用。水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂、中性清洗剂。从清洗剂的适用性看，碱性清洗剂应用广泛，中性清洗剂的应用相对少一些，目前已有改良型的中性清洗剂推向市场。清洗设备/方式可选用超声波方式、喷雾方式、液中喷流方式等数种。(2)半水系清洗技术半水系清洗是使用有机溶剂和水再加上一定量的活性剂、添加剂所组成的清洗剂，是同水系清洗方式相似的一种清洗技术，一般将清洗原液稀释后使用，再用水加以漂洗。半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同，适合超声洗、滚动洗、喷射洗、发泡洗等，超声清洗方式应用最普遍。半水系清洗选择用的清洗剂多为不燃性清洗剂，在设备的选用、配置上与水系清洗相同。如选择可燃性半水洗方式的，在生产现场需设置消防、报警装置。(3)非水系清洗技术非水系清洗的应用适合于各种机械零件、手表零件、电子元件、电路基板、模块组件、液晶元件等品种，清洗工艺流程基本上与水系、半水系相同。根据被清洗对象的要求可增加精洗工序。非水系清洗用的清洗剂有碳氢化合物系、乙醇系、硅系、酯系、氟系等数种，按照可燃性和不燃性来区分，碳氢化合系、乙醇系、硅系为可燃性清洗剂，其余为不燃性清洗剂。可燃性清洗剂使用时，要注意到生产场所的环境要求，清洗现场应配置消防装置和电子报警系统，如有条件，可选用防爆型清洗设备。氟系清洗剂在使用过程中对大气臭氧层有微量影响，目前作为一种过渡性替代清洗剂使用，按蒙特利尔议定书的有关规定，有的至2040年禁止使用。非水系清洗剂的清洗方式，按产品的清洗要求，可分为浸洗、超声波、喷淋洗、蒸气洗等数种，也可以采用不同方式的组合清洗。(4)免清洗技术免清洗技术分为两大类。一类用于印刷线路板，另一类用于金属零件加工。用于印刷电路板的免清洗技术归纳为以下三种:松香型焊剂回流焊用惰性松香焊膏(免洗焊膏)一一免清洗水溶性焊剂焊接后用水清洗低固态含量助焊剂波峰焊接免清洗在组装精度、密度、可靠性要求不太严格的常规消费类电子产品中，第一种免清洗技术用得最多。目前，一些冲压零件、压缩机零件、薄金属板零件，通过加工工艺的改进或使用特殊的挥发性加工油，也可使用某些固体性物质经喷射工艺，直接完成零件的成形，较典型的例子有下面两种:薄板成型加工免清洗工艺 压缩机定子免清洗工艺(空气洗) 2.替代清洗剂介绍(1)替代清洗剂的分类和选择到目前为止，替代CFC113、1，1，1三氯乙烷和四氧化碳的清洗剂品种和组成成分是多种多样的。按照化学物质分类，大致上有以下几种，见表3.1。 在替代清洗剂的选用上，应该从其具有的特征加以适当考虑，这里以碳氢化合型清洗剂为例，说明选择、使用上的注意点，(见表3.2)。 选择上的注意点:要考虑被清洗物的特征，形状是简单或复杂的、形状是大是小的、每次清洗数量的多少等以及被清洗物所污染的程度等。清洗度的要求，是一般清洗还是精密清洗。清洗剂使用时要注意防火、贮存、使用量的要求。对清洗异味的排除、防静电等要求等都需适当考虑。(2)水系清洗剂水系清洗剂是目前应用范围最广的一种替代清洗剂，在各类产业中的使用量逐年增加，已经以多品种商品化形式推向了市场。水系清洗剂主要通过界面活性作用，由清洗剂的润湿、浸透去除污染物，再经碱性和界面活性剂的乳化、分散作用，将污染物从被洗物体表面剥离。界面活性剂是作为提高漂洗工序中的清洗性而加入的。在被洗物脱离清洗槽后，其表面还留有包含清洗剂在内的污染物质，经漂洗时界面活性别的作用和水的置换，将污染物析出，做到完全清洗。界面活性剂的固有性质能将水和油加以混合，具有良好的亲水性和亲油性，如果使用中能使亲水性、亲油性达到平衡，这时水漂洗性最好，且具良好的发泡性。如果选择亲油性强，浊点低的界面活性剂，可以提高漂洗液的油水分离性，但是同平衡性好的界面活性剂相比，可能会降低漂洗性能。通常在清洗焊剂残渣用清洗剂中添加酸性物质，在清洗油污的清洗剂中添加碱性物质。 清洗对象见表3.3。 常见的水系清洗方式有:超声波方式、喷雾方式、摇动方式、喷淋方式、电解方式等。利用水系清洗剂的特点是在原来使用氟里昂、1，1，1一三氯乙烷的清洗工序上，对被清洗物表面所有的残留物进行清洗。清洗后，被洗物上清洗剂的残留量少，对零件/元件下一工序的操作沿有影响，适合于下一道工序的电镀、喷涂、热处理或进行防锈、润湿处理。对一些清洁度要求高的产品，清洗后还必须增加一道漂洗工序，这样就要求实施符合规定的排水处理，或利用封闭型排水处理系统。目前国内外较为流行的清洗/排水一体化处理系统(见图3.3)。一体化处理系统的优点是可以增加清洗剂使用寿命，减少清洗废液的处理频度。其工作原理:经分离膜、过滤膜、渗透膜的处理，再经过活性炭、离子交换树脂的吸附处理，形成一个去除油分的净化系统。一体化循环处理系统的特征有以下数点:利用油水分离膜，能迅速地分离除去清洗剂中的油分，增加清洗剂使用寿命；采用组合式处理方式，提高漂洗水处理效率和漂洗水的纯度；由高级的膜分离技术，使活性炭和离子树脂的损耗小；通过漂洗水可对清洗剂重复使用，降低清洗剂的损耗；清洗装置设计成紧凑形式，容易做到一体化。见图3.3所示。(3)半水系清洗剂半水系清洗剂，是水和有机溶剂加上一定量的界面活性剂而组成的清洗剂，主要有以下四种:水十N甲基2吡喀烷酮十添加剂。水十乙二醇醚十界面活性剂。水十碳氢化合物十界面活性剂。水十萜烯十添加剂。有机溶剂，通常选择高沸点溶剂使用，其易燃的危险性低，经与水调和后可作为不具着火点的非燃性清洗剂使用，已经推向市场的半水系清洗剂都属这种类型，所以在使用中不必担心发生火 灾或爆炸、不需配置防爆性能的设备等，可以同水系清洗剂一样使用。以萜烯和硅为主要成分组成的清洗剂，虽然属于不含水的可燃性清洗剂，因在其漂洗工序中需使用水，故分在半水系类。半水系清洗剂清洗的主要特征使用高沸点溶剂的半水系清洗剂，最大的不足是清洗后的干燥性差。作为解决方法，应该在清洗后增加漂洗工序，由水的作用将被清洗物粘有的溶剂去掉，然后再加以干燥，为提高漂洗性能，可在清洗剂中添加一定比例的界面活性剂。半水系清洗剂的清洗过程，主要有以下三个工序:a.清洗工序b.漂洗工序c.干燥工序清洗流程要素见表3.4所示。各工序的要点分别由后面加以说明。 漂洗工序清洗后在被清洗物的内外面都粘有一定量的残液，在进入漂洗前，可利用鼓风或离心力作用加以脱液，这样做的目的是减少清洗剂的损耗量，同时也可保持漂洗液的清洁度。漂洗工序的方法与清洗工序基本上相同，可采用超声波、滚动、液流、喷射等机械应力进行，其作用是对被清洗物实行完好的脱脂处理，漂洗工序的清洗质量，要根据被洗物的最后加工状态、形状来确定。漂洗工序中的管理要点是对漂洗液的管理，在使用深井水和自来水漂洗时，水中所含的钙和无机离子物较多，这是被洗物产生污垢的原因，另外自来水中氯离子较多，易使被洗物生锈，对容易腐蚀的材质是不适应的。可使用经混合床式脱氯装置处理成的离子置换水，并可在漂洗液中加入一定的防锈剂。漂洗中不仅要防止漂洗液的污染，而且必须要使被洗物上所滞留的清洗剂少。针对干燥工序的干燥效率，同样要注意脱液处理，减少由残液产生的污点。对漂洗水清洁度的管理，最好使用二个槽以上的对流式供水方式，也可执行连续性的供水方式。干燥工序进入干燥工序的被清洗物，干燥前必须经旋转脱液或鼓风脱液，这样可以缩短干燥时间和抑制锈斑的发生。干燥方式通常使用热风或温风处理。如干燥速度过快，对形状复杂、带有盲孔、细缝的被洗物，可能会有残液滞留，这时也可采用减压或真空干燥方式，但真空干燥的不足是传递效率低，由水形成的蒸发潜热使干燥时间拉长，最好采用红外加热器和辐射发热组合型干燥方式。对脱水困难的被洗物，可以用低沸点且蒸发潜热小的亲水溶剂(异丙醇等)，通过水溶解或置换方式，来缩短被洗物的干燥时间。需说明的是，使用异丙醇类溶剂时，要注意到防火问题。半水洗的特征和注意点半水洗方式具有较强的清洗能力，特别适合采用表面贴装技术(SMT)电路基板的清洗；适用于流水作业，同时也适应于金属零件和非金属零件的清洗；使用乳化清洗工序时蒸气压力小、蒸发损失少；清洗剂配方组合时，可通过防锈剂防止零部件的生锈；由于清洗中的冲洗力问题，可能会有残余物留存，增加废水的排水处理部分，使设备成本增加；某些清洗剂使用时会产生有害气味，需增设通风装置；如选择的半水洗溶剂具可燃性，在生产现场要设置防火设备。(4)碳氨化合物型清洗剂碳氢化合物型清洗剂就是原来使用的煤油、轻油类清洗剂。经过改良的碳氢化合物型清洗剂作为替代物的应用正逐步扩大，近年来已得到较大的发展。碳氢化合物型清洗剂的组成和物性碳氢化合物型清洗剂主要分为直链烷经系、环烷系、芳香族系三类，除芳香族系清洗剂外，另二类清洗剂在使用时，产生的气味对人的皮肤有刺激性和毒性，现正在进一步改进之中，碳氢化合物型清洗剂的组成结构由图3.4表示。 碳氢化合物型清洗剂的应用a.使用上的注意点有以下几项:在清洗带有凹腔或盲孔等零件时，容易发生清洗不良的现象。在清洗粘有水溶性加工油的零件时，其性能较差，应该配置脱脂和脱水组合型的清洗装置；清洗中，随着清洗液的逐步污染会使清洗性能降低。除对污染加以控制外，在制订工艺时要考虑到零件的清洗要求和允许残留污染物的关系。对清洗液中的加工油添加剂成分，要注意由于添加剂的分解作用，可能对零件和清洗设备有一定腐蚀性；在清洗后的干燥工序中，要注意其干燥时间与工厂生产节拍相符；在清洗装置的选型或设计时，要重视生产的安全性，所采用的设备一定要有安全性的保证。b.带凹腔和盲孔型零件的清洗对策这类零件清洗后，经干燥蒸发，其内部可能还会留有残液，可适当调整被洗物的固定位置或使用喷射清洗方式，为提高被洗物的脱液效果，也可在局部位置设置风刀脱液。c.清洗性能的维持使用CFC113和1，1，1三氯乙烷的气相清洗，由于蒸发作用，零件能获得良好的清洗效果。CFC113的沸点为48，1，1，1三氯乙烷的沸点为74C，而碳氢化合物型清洗剂的沸点为165204C，在这样的高温区是不能采用气相清洗的，一般都用浸渍清洗方法。如何对浸渍清洗的清洗液进行净化处理是急需解决的问题。浸渍清洗方式在清洗时由于清洗液的污染，对被洗物亦伴有再污染因素。利用蒸馏再生装置可对污染进行有效的控制，图3.5是利用再生装置进行污染控制的示意图。再生流量以每小时1升为计算单位，漂洗槽污染的允许浓度为1%，按设定时间进行验算。 24小时后:无再生装置污染程度:清洗槽21%漂洗槽2.6%有再生装置污染程度:清洗槽4%漂洗槽0.6%(恒定值)在执行批量清洗和精密清洗时，再生装置是必不可少的，就生产成本而言，不设再生装置，将使清洗剂频繁更换，费用更大。d.对再生装置的性能要求再生装置的性能要求有如下几点:再生纯度高，对漂洗槽液体可实行再生纯度的管理；再生回收率高，成本低；清洗剂不产生热岐化，可得到稳定的清洗质量可以连续循环再生，具有良好的工作效率；再生的流量可变，工作时无空载；再生装置的结构简便，维修性好。e.干燥性和安全性碳氢化合物型清洗剂的沸点高，在低气压下其干燥时间更长，要加快清洗效率，干燥性是个问题。一般情况下，要得到良好的干燥性，干燥中应该增加热风量，脱液必须充分。碳氢化合物型清洗剂的可燃性，是生产过程中必须注意的大问题。防止对策是:首先要做好生产场所的环境控制，进行气体置换(氮置换或真空)，去除生产现场的氧，防止气体泄漏；其次要控制火源，装备电子报警系统，有条件的可添置防爆设备，也可使用带防电作用的清洗剂，生产场所必须装备完好的消防设备。(5)氟系清洗剂替代CFC113的氟系清洗剂，大致有HCFC(含氢氟氯化碳)、HFC(含氢碳氟化合物)、HFE(氢氟醚)、PFC(全氟化碳)数种，其中HFC、HFE、PFC类清洗剂本身不具有清洗力，需和其他化合物组合后才能使用。但是HCFC对臭氧层有微量影响。HCFC清洗剂可以作为过渡替代物使用，使用量逐年减少，至.2040年全部禁止使用。本节主要介绍HCFC的特征、性能。HCFC清洗剂的性质HCFC清洗剂主要作为发泡剂使用，替代CFC11的品种有HCFC一142b(CC12FCH3)，与CFC113非常接近的有HCFC225(C3HCl3F5)，比较性能列于表3.5。 HCFC141b适合于金属清洗，与甲醇做成共沸混合物后，适用于松香系焊剂的清洗。HCFC141b的表面张力和粘度较低，对清洗具细小缝隙的物体很适用。代表溶解参数的KB值为58，比CFC113高，对油分、焊剂有良好的清洗能力。其沸点比CFC113低15，在原来使用CFC113的清洗设备上，只要稍作改造即可使用。HCFC141b的气化潜热偏大，在高湿度场合，要注意到干燥时的结露现象。该清洗剂没有着火点，可不作为危险品管理，但它具有燃烧范围，在这个范围内要加以注意。HCFC225是225ca(CF3CF2CHCl2)和225cb(CClF2CF2CHClF)组成的同分异构体混合物。其沸点与CFC113在同一范围，KB值与CFC113相同，表面张力很小，清洗性均衡、良好。HCFC225的气体潜热基本与CFC113一致，可进行气相清洗，且有良好的干燥性。如和乙醇组成共沸混合物，其物性同CFC113的共沸混合物相近，可用于各类焊剂的清洗。表3.6是HCFC141b、HCFC225对塑料的影响评价。试验条件:在沸点下浸渍3天。 由此可见，HCFC141b对塑料的影响比CFC113大，对合成橡胶的影响也比CFC113大，对金属材料，基本上无影响。HCFC225的反应，除了在丙烯酸上与CFC113有区别外，其他类目与CFC113相比，基本上是接近的。同样HCFC225对金属材料也没有不良影响。HCFC清洗剂的应用HCFC清洗剂目前主要作为CFC一113的替代物使用。在焊剂清洗的替代物上，虽然已经开发了免清洗焊剂、水系、半水系等多种替代技术，来实行电路组装基极的清洗，但对于有高可靠性要求的电路板和高密度组装的基板，一般都利用HCFC清洗剂的低表面张力和低粘度的固有特性，在实际生产线上被广泛使用。在电子元件、精密元件、光学仪器等行业，利用HCFC清洗剂进行脱脂清洗的情况很多，例如小型复杂元件的清洗、多接点继电器的清洗，易蚀材料的清洗，不允许有清洗污点的元件的清洗等等。HCFC清洗剂的安全性和环境影响经过对HCFC清洗剂的各种毒性测试评价，认为这类清洗剂属低毒性。HCFC清洗剂环境方面的测试结果的一部分数据列于表3.7。HCFC225ca和HCFC225cb的大气寿命短，且臭氧破坏系数(0DP)和温室暖化系数(GWP)很低。与CFCs相比，对环境的影响是很小的。HCFC141b的ODP为0.11，已经接近于禁用ODs规定的数值，因此UNEP认为，以HCFC141b替代三氯乙烯是不理想的。目前HCFC清洗剂作为一种过渡性替代物，在一段特定时间内可以使用。 (6)乙二醇系清洗剂清洗剂中的乙二醇系物质一般无臭无色，可以和多种有机溶剂、水、界面活性剂混合。经过配方设计的清洗剂性能好，如和水混合后使用，还可去除它的着火点。利用乙二醇清洗剂的浊点，清洗中油水分离比较容易，可降低排水处理的成本。由于以乙烯为基础的物质所具有的毒性，对其使用中操作环境的允许浓度作了严格规定(见表3.8)。而在半导体工业范围内、是以丙烯作为清洗剂基础物质，做成替代物推广应用的。 乙二醇系清洗剂的用途乙二醇系清洗剂主要用于电路组装基极、SMT、PCB、电子元件、印刷金属网板、液晶模块等，其中对电路基极的清洗是最适合的。比较明显的特征是对焊剂中松香、活性剂有较强的溶解力，而不伤及电子元件的封装体(树脂)。像这样平衡性良好的清洗溶剂，在整个乙二醇醚类溶剂中，也没有几种。目前已经应用的乙二醇系清洗剂，日本多为半水系形式，美国为水系形式。但随着电路的高密度、高速度化、对电路的特性有了更严格的要求，这种高质量要求的电路基极如果仍使用水系、半水系乙二醇清洗剂，对质量能否保障不得而知。因此，有人提出用不含有界面活性剂的非水系乙二醇系清洗剂。非水系乙二醇系清洗剂已经用于卫星通信、航空航天、机械设备等产品中。乙二醇系清洗剂的应用及系统单独使用乙二醇系清洗剂清洗，被洗物的干燥较困难，需要通过水或干燥性良好的漂洗液加以置换，一般都选用价格便宜的异丙醇(IPA)，但IPA属于危险易燃物，使用时必须有一定的防护措施。全氟化碳(PFC)的不燃性和干燥性都不差，若和碳氢化合物型溶剂组成清洗剂是可行的，但与乙二醇系清洗剂组合的话，残液置换性达不到要求，对清洗形状复杂的电路基板不适合，加上使用中液体气化损耗大，将增加生产成本。由乙二醇清洗液组成的非水系清洗剂，不仅有良好的清洗性能且干燥性能优良，并可对漂洗液进行再循环使用。图3.6和表3.9分别说明该系统的特征和性能。 乙二醇系清洗剂的应用趋势使用清洗剂的用户在进行替代品选择时，一般都要考虑到其使用安全性，设备投资费用和生产运转费用等因素。半水系的乙二醇系清洗剂虽然已经应用，但需在系统中配置废水处理装置。非水系乙二醇系清洗系统的建立，相对可以弥补水系或碳氢化合物系清洗中的某些不足。目前乙二醇清洗剂的价格比碳氢化合物系要贵，这是妨碍普及应用的原因。如使用乙烯类的乙二醇醚做成清洗剂，虽价格低廉，但由于其残留的毒性作为替代清洗剂是不适合的，而实际上丙烯类乙二醇清洗剂的应用，价格又偏高，因此研制无毒且清洗性能良好、低成本的乙二醇清洗剂是今后发展方向。(7)植物系清洗剂植物系清洗剂属水溶性清洗剂，安全性能优良，可以在非常广的范围内对污物清洗，特别是对动物油、植物性油、矿物性油等油脂，其清洗能力很强。除此以外，还具有抗菌、防锈等优点。植物系清洗剂的清洗原理植物系清洗剂是以某种植物提取物为主，与界面活性剂、植物油配制而成的清洗剂。植物系清洗剂含有非离子界面活性剂，是一种完全不同于其他类型的新型清洗剂，其组成成分至今还不明确。它具有很强渗透性，通过在污染物表面的浸透，使污物分解、剥离。清洗液中的污物粒子会聚在由植物清洗剂形成的胶质粒子周围，在静电推斥作用下浮于液体表面，可容易地将污物分离去除，这是植物系清洗剂明显的优点。植物系清洗剂的应用方式植物系清洗剂一般以原液(高浓度状态)方式提供给客户，使用前必须稀释后再用，根据被洗物的不同种类，污染程度，选择相应的稀释倍数。稀释用的液体，可用软水、硬水、海水等多种，这给用户带来使用上的便利。植物系清洗剂的使用，一定要让被洗物在清洗液中浸透，可以用刷子、喷流、搅拌方式进行。对于被粘住的污物，利用浸渍清洗，可得到良好的效果。用超声波清洗时，可先洗去粘住的油迹，再洗去灰尘、锈迹等。稀释的清洗液一般常温下即可使用。对难以洗去的污垢，可用热水进行清洗。清洗前一定要按照被洗物的种类、污染程度，选择相适应的清洗剂浓度，否则，清洗剂的清洗能力就不能充分发挥。清洗后的处理:清洗干燥后的工件表面会粘附一层薄膜，这个薄膜很容易被水溶解，对于被洗工件来说，这个薄膜层具有防锈和抗菌的作用。(8)溴系清洗剂近年来，在美国、日本等国已有商品化的溴系清洗剂面世。溴系清洗剂的主要成份是正丙基溴，据介绍其性能可以同1，1，1三氯乙烷、三氯乙烯类清洗剂相媲美，可以对电子工业，航空工业，汽车制造工业等行业的精密制造零部件和元件进行完好的清洗。但是，正丙基溴的ODP值为0.006，其毒性试验仍在进行之中，对其应用无统一定论。但美国、日本都有一些企业在用。溴系清洗剂“ABZOL”的基本性能日本开发的“ABZOL”清洗剂和其他清洗剂的主要性能列于表3.10。 溴系清洗剂的特征a.优异的清洗能力:其清洗能力基本上同1、1，1三氯乙烷相同，有良好的润湿性，适合于细槽或凹腔部的浸透清洗:b.可利用原来的1，1，1三氯乙烷用清洗机:其沸点、比重、气化潜热等物理性质类似于1，1，1三氯乙烷，可使用原来的清洗设备；c.快速干燥:其沸点仅70C，清洗后干燥迅速；d.无着火性:没有着火点，不属危险物品，可放心使用；e.良好的相容性:对大多数金属无不良影响，可进行热分解或加水分解使用。清洗方法和废液管理可使用的清洗方法有:a.浸洗(常温或加温、摇动或超声波组合清洗)b.气相清洗(单槽式气相清洗)(双槽式一浸渍清洗气相清洗)(三槽式浸洗:溶液超声波浸洗:冷液气相清洗)c.喷雾或喷射清洗清洗中，液体受污染后，其比重和沸点略会随着污染程度的不同发生变化，这时应测定槽液浓度，认定污染量，一般气相清洗槽的油分浓度界限为30wt%。超过时，就不能进行良好的清洗。为使清洗液保持稳定的酸中和能力，有时需添加酸稳定剂，但长时间使用稳定性就会逐渐降低，清洗中要定时用专用分析仪测定稳定剂的浓度。另外，被洗物粘着的水和空气中的水份会混人清洗液中，使水份增加，有时可发现清洗液液面的白浊现象，说明液面浮有水份，需使用水份分离器将水份清除。3.替代清洗剂的选择非ODS清洗剂可以分为水类、准水类和非水类三大类，企业在选择替代清洗剂时要充分考虑它们的特点。(1)水类清洗的优点以及注意事项水类清洗剂一般由水、碱性或酸性界面活性剂、防锈材料等组成，可以分为中性、碱性以及酸性等三类，清洗剂的状态为粉末状或液状，一般加水稀释(10100倍)在4080使用。主要特点为:不燃、低毒、洗净能力持续性较短、干燥性差、洗涤成本较低，但设备成本高，需要废水处理装置，碱性清洗剂主要用于金属零件的清洗。(2)准水类清洗剂的优点以及注意事项准水类清洗剂由高沸点溶剂以及活性剂等组成，主要成分为乙二醇酯类、有机烃类、醇类、N甲基吡咯烷酮类等。由于通常含有5%一20%的水分，再加上使用高沸点溶剂，失火危险小。清洗能力较强，能同时除去水溶性污物和油脂，洗净能力持久性较长，洗涤成本以及设备成本较高，在清洗工序中，若加温使用，水含量控制不当，会产生水份不足以及燃烧的情况，清洗后废水含COD(化学需氧量)较高，废水成份为不能蒸馏再生的物质，因此需要进行废水处理。为了确保被洗物的可干燥性，通常采用清洗后用水漂洗的办法，也有用水漂洗的办法。现在已有清洗金属零件的清洗工序中也有采用准水类清洗的例子。(3)非水类清洗剂的优点以及注意事项非水类清洗剂可以分为可燃性的清洗剂以及不燃性的清洗剂，前者主要包括有机烃类和醇类，后者主要包括氯化烃和氟化烃类等。可燃性清洗剂主要有有机烃类、醇类、二醇酯类等。有机烃类主要用于金属切削、加工领域等的清洗，不会生锈，对油溶解能力强；洗净能力持续长，需要蒸馏再生设备，设备成本以及清洗剂洗涤成本较低。醇类清洗剂主要用于精密清洗中离子性污物的除去，也可单独用作清洗后的漂洗液和换水剂；乙二醇酯类能将水溶性和油性污物同时除去，广泛用于精密清洗和粗清洗。但是这类清洗剂具有可燃性，挥发性大，闪点较低，在使用时，必须对清洗设备和辅助设备采取防爆措施。不可燃性清洗剂中氟化烃的代表清洗剂是HCFC和HFC，其蒸发潜热小、挥发性好，清洗能力较弱，主要用于清洗后漂洗液、置换剂、干燥剂等，价格昂贵，HCFC作为过渡性物质规定在2040年以前淘汰。氯化烃类主要有三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯等，这些在CFC113和TCA以前就在使用。氯化烃类清洗剂具有毒性，限制了它们的使用。4.替代清洗技术简介超声波清洗技术(1)超声波的作用原理超声波清洗的原理，从理论上要加以阐述是比较复杂的，牵涉许多因素和作用。超声波清洗作用主要有以下三点:空穴作用当强力的超声波辐射到液体中，清洗液以静压(一个标准气压)为中心进行变化，在压力到零气压以下时，溶解在液体中的氧会形成微小气泡核，进而产生无数近似真空的微小空洞(空穴)。这些微小空洞在绝热压缩状态被挤碎，发生在挤碎瞬间的强力冲击波，可直接破坏污染物并使其分散在液中，形成清洗机理。试验中这种强力的清洗作用，能在数十秒内对铝箔侵蚀成无数的小孔。空穴作用对去油污效果比较好，通常在28KHZ50KHZ的频率内进行机械零部件的清洗，清洗设备的超声波强度大多设定在0.51w/cm2。加速度清洗液体经超声波辐射，液体分子发生振动，这种振动加速度在28KHZ时是重力加速度的103倍，在950KHZ时将达到105倍，这个强力加速度可以对受污物的表面进行剥离清洗。然而，950KHZ的超声波不产生空穴，不适应去油污的清洗，只能在电子工业的半导体制造中，对亚微米粒子的污染进行清洗。物理化学反应的促进作用由空穴作用使液体局部发生高温高压(1000个大气压，5500C)，再经振动产生的搅拌，促进化学或物理作用，液体不断地乳化分散，进一步促进化学反应的速率。(2)超声波产生方式和清洗条件的设定超声波的产生方式由表3.11表示，可按不同的清洗目的加以选择，目前常用的是能进行强力清洗的连续振荡方式。 清洗条件的设定主要有以下几点:清洗位置将清洗物置于驻波压力最大的位置，可获得最佳的清洗效果。但是清洗比驻波大的物体时，易产生清洗不均现象，这时应将物体在上下数十毫米内加以摇动，这是减少清洗不均的常用方法。由网孔引起的衰减:在清洗小型零件时，多使用网篮方式，网篮的网孔大小不当、会造成超声波衰减、使清洗能力降低，例如在28KHZ场合，网篮的网孔直径需在5mm以上才可正常清洗。小的螺钉清洗时，网孔最小要做到1mm。如果衰减大，使用0.10.5mm的薄板网篮，也可得到正常清洗效果。频率:关于频率因素涉及的清洗效果，大体可这样认为，对较难清洗的污垢采用低频率，对精密清洗采用高频率。液体温度:随着液温的上升，液中产生的气泡会遮断声波，使超声波减弱，但是常规做法都以提高液温来增加清洗能力。适合的液温要针对不同的清洗液和清洗物来确定，一般场合液温在5060C比较适当。(3)清洗工序和清洗装置清洗工序的设定要根据污染物类型、污染程度、处理批量来决定。譬如，眼镜片的清洗一般要10个工序。在使用水系清洗剂时，最基本的工序为:超声波清洗超声波漂洗脱水(水系清洗剂)(纯水、自来水)(干燥)工业用超声波清洗设备多为单槽或双槽式，自动清洗形式的清洗设备也有多槽式。现在，用于表面贴装电路基板的环保型超声波水系清洗设备都为多槽式，其中液晶玻璃、电路芯片经超声波精密清洗后，其尘埃粒子可接近“零”的程度。湿法喷射清洗技术湿法喷射清洗是一种物理清洗和表面加工同时进行的表面处理工艺方式，由水、磨料、空气三个要素组成，先将水和磨料粒子混合成浆液状态，通过高压泵和空气加速度作用，经喷嘴喷射进行清洗操作。这种方法的主要特征是由超高压将浆液喷射在被洗物表面，浆液在物体表面沾着的同时，不仅可除去污物和油脂成分，还对毛刺和水垢进行了二次加工。(1)湿法喷射的三要素磨料按加工目的不同，选择相应的磨料，磨料的分类及形状有如下数种:磨料材质:陶瓷、玻璃、树脂、有色金属。磨料形状:不等形、球形、正圆形、圆柱形等。磨料粒径:1.0mm左右超微粒。可以在加工物的清洗、前处理、后处理、抛光等工序上选择使用。水水与磨料混合后形成浆液，这时水作为缓冲材料和润滑/清洗剂使用。喷射中水形成的薄膜连续高速与被洗物表面接触，对物体进行脱脂、去污物清洗，用水和磨料(浆液)的流体性能达到清洗目的。空气浆液喷射的加工压力的控制气压在okg/cm25Kg/cm2范围，可增大或保存水的缓冲效果，并根据选定的磨料和加工压力，确定加工要求是精密加工还是强力加工，如被洗物油脂成分高，可将碱性水溶性脱脂剂掺人其中，增加清洗时的脱脂效果。加工压力的控制及效果有以下几项。气压:OKg/cm25Kg/cm2缓冲效果:高低加工效果:精密加工强力加工磨料直径:小大湿法喷射，如使用直径0.2mm的磨料时，水和磨料的混合比为7:1，每升水中含1亿6千万个磨料颗粒，在气压与加速度作用下，有时速度将超过音速，每个颗粒对被清物表面的冲撞，其能量非常大，几乎可产生近似于超声波的效果，在高速连续冲击下，进行完全物理脱脂清洗。(2)湿法喷射的特征对植物、动物、矿物性油分，能进行强力脱脂清洗，并同时进行了表面处理，减少零件的加工工序；可将脱脂剂和防锈剂与水混合，起二次加工的效果；由于水的缓冲作用，可将研磨材料预先滞留在加工物表面；能得到良好的清洗效果；对研磨料的微细粒度无限制，可执行精密加工；加工时不产生粉尘，无沉积；属冷加工性质，对加工物不发生热变形影响。(3)湿法喷射的应用范围清洗:脱脂清洗、模具清洗、去除碳黑、去除涂敷物、放射性物质、残留物等。前处理:粘接剂涂敷前处理、化学膜生成前处理、IC电路引线框表面处理、电镀前处理等。加工:界面活性化处理、抛光加工、热处理前后的氧化物处理、去毛刺加工、IC去除毛刺、PC板焊剂去除、表面强化加工、蚀刻加工等。后处理:激光加工后的修整、去除残渣物、金属密封材料的剥离等(橡胶剥离)。超振动清洗技术(1)超振动清洗的作用与特征超振动清洗装置主要有清洗槽、振动马达、振动棒、多级式振动叶片、变换器、热变换器、温度调节仪组成。清洗时用约1/1000低频超声波产生的振动和经清洗液搅拌器发生的强烈流动，由此形成强烈的三维湍流搅拌。变换器将振动马达频率控制在2050Hz，工作时由振动马达的振动带动清洗槽内的振动轴，使固定在振动轴上的多级式振动叶片产生振动，由这种振动产生的强烈流动来执行清洗。超振动清洗的特征有以下几点:装置结构简单；装置占地面积小；可做成连续自动化清洗形式，也可做成手动形式；价格较便宜；噪声低；对被洗物形状的大与小都适用。超振动清洗的最大特征是可得到除振动外伴随流动产生搅拌的两种物理应力相乘效果。对金属零件的内、外表面油污迅速地清除，随着清洗液的浸透，对带有微小孔的零件也可发挥其独特的清洗性能。振动清洗时，从被洗物上分离的油份和清洗剂都接近于乳化状，只有在清洗结束后才有少量的油份浮上来。(2)超振动清洗工艺及其应用常用的清洗工艺有以下几种，要按不同被洗物及清洗剂、布局条件、所处工序等因素加以选择。其不仅可用于脱脂，还可去除电镀液、水洗前处理、精加工处理等。超振动清洗(脱脂)脱液干燥超振动清洗(脱脂)超振动水洗脱水干燥超振动清洗(脱脂)超振动水洗温水洗干燥超振动清洗(脱脂)超振动水洗纯水洗一脱水一干燥超振动清洗(脱脂)超振动水洗电镀干燥超振动清洗(脱脂)喷射清洗脱液干燥所有的替代清洗剂都适用于超振动清洗，如水系碱性清洗剂，乙醇系清洗剂、乙二醇系清洗剂、萜烯系清洗剂、硅系清洗剂、氟系清洗剂等。在使用溶剂型清洗剂清洗时，最好选用防爆型振动电机和防爆型加热器。超振动清洗的对象几乎适合于所有金属:铁、铁合金、铜、铜合金、铅、铝合金，还适用于塑料，汽车部件、机械零件、电机元件、光学元件、电子元件、板加工零件、透镜零部件、轴承零件等均可应用。免清洗焊接技术及免清洗焊剂(膏)的应用免清洗焊接技术是目前电子产品装联焊接中普遍采用的一种技术，具有简化工艺流程、节省制造成本的优点。近十年来，免清洗焊接技术、免清洗焊剂和免清洗焊膏的普遍应用，是20世纪末通信电子产业的一大特点。免清洗是一个新概念、新技术，不同于不清洗。免清洗工艺相对于传统清洗工艺而言，是建立在保证原有质量要求的基础上简化工艺流程的一种先进技术，而决不是简单地取消原来清洗工序的不清洗。免清洗技术是应用新的工艺方法来达到以往需要清洗才能达到的质量要求的，而不清洗只是用于某些低档消费类产品，虽然省去了清洗环节，却相对降低了产品质量。传统的清洗工艺一直采用氟氯烃产品及1，1，1一三氯乙烷等作为清洗剂，用于印制板组件(PBA)的焊接后清洗，以清除PBA表面残留的导电物质及其他污染物，保证产品使用的长期可靠性。但是，CFCs等清洗剂对臭氧层有很大的破坏作用。20世纪80年代末，先进国家的技术人员先后研制开发了四种主要替代技术，用于电子产品装联焊接，包括溶剂清洗技术、水清洗技术、半水清洗技术和免清洗技术，取代CFCs的最终途径是实现免清洗。从制造和工艺流程管理角度来说，免清洗焊接技术无疑具有无可比拟的优势，它具有缩短生产周期，降低废料产生，削减原料消耗，减少设备保养频率的特点，在很大程度上节约了生产成本。免清洗焊接必须采用清洁的印制线路板及清洁的元器件、组件、部件、采用低固物含量的新型清洗助焊剂，或在氮气保护(惰性气体)下进行焊接操作，焊后不再进行清洗而直接进入下道组装工序。焊后的残渣将是无害的，不会对PBA的功能质量造成损害。而焊后洁净度必须达到清洗干净后的洁净度要求，所以从某种意义上说免清洗技术是更高层次的清洗技术。实验证明，助焊剂的固体成分是影响免清洗焊接效果的重要因素。通常免清洗助焊剂中含有2%4%左右的固体含量，而免清洗焊膏中则往往高一点，达2%6%左右。免清洗焊接技术包括免清洗波峰焊技术和免清洗回流焊技术前者由传统波峰焊技术发展而来，通过对原有的波峰焊设备进行改造或更新波峰焊机，采用低固物含量的、焊后仅有极少残留物或无残留物的免清洗助焊剂，以达到免清洗效果，主要解决通孔元器件和混装联技术中固化表面元器件的波峰焊接。后者是目前国内较为流行的表面元件装配中的重要工艺环节，通过采用免清洗焊膏和工艺控制来达到免清洗效果，主要解决表面贴装元器件的回流焊接。我国从1992年开始推广应用免清洗焊接技术，用新技术替代原有的清洗技术，在数字程控交换机、电子计算机、移动通讯产品等高科技产品的装联中应用。现在免清洗焊接技术已取得了明显的成效，证明免清洗焊接技术完全可以满足产品洁净度和长期可靠性的要求，向世人充分展示了免清洗焊接工艺的独特魅力。免清洗技术与原来的清洗技术相比，它的长处是显而易见的。这种新工艺的实施不仅可以保护环境，改善生产条件，而且可以降低生产成本，保证产品质量，这已经被广泛证明。但是，它毕竟是一项全新的工艺技术，习惯于旧有模式的人往往会提出诸如新工艺的实施到底能为企业、为制造工艺技术带来什么样的影响，会不会提高制造成本等问题。实际上，推广这项新工艺的关键在于彻底改变人们对焊接工艺的认识，通过部门间的协作，由工艺、质量、材料、和生产工人一起成立专门的工艺推广实施小组，充分掌握免清洗技术的内涵，提高解决实际问题的能力；正确选择关键材料，主要包括分别使用在波峰焊和回流焊工序的免清洗助焊剂和焊膏。必须提出的是，无论是焊膏还是助焊剂，只要采用免清洗焊接技术，都不可避免地面临残留物问题。残留物留在板面的焊点上，可能会影响产品外观和污染自动测试探针；留在机器内，将增加设备维护人员的工作难度，所以选择适合自身工艺的免清洗材料是至关重要的。另外，焊接设备的选购或改造是新工艺实施的基础，主要包括波峰焊和回流焊设备。采用惰性气体(氮气)保护焊可以提高免清洗焊接质量和减少PBA板上的残留物，对有效实施新工艺具有重要意义。干洗及其替代技术织物和服装干洗业是1，1，1一三氯乙烷和CFC113的一个相当小的用户。有机溶剂之所以对于洗来说是理想的，是因为它们与水不同，不会使织物变形。之所以一直使用CFC113，是由于它的低毒性、稳定性、中等溶解能力、不可燃性和相当低的沸点，这最大限度地降低了能源需要量，也减少了对敏感织物造成热损害的风险，CFC113只用于运行干干工艺的全密闭机器中。这些机器往往配备复杂回收系统以使溶剂纯化，重复利用，最大限度减少溶剂排放；一台这样的机器每使用1升溶剂能洗50多公斤衣物。干洗机通常设计成只使用一种溶剂，运行至少1215年；它不容易改用替代溶剂，尽管一些新机器的运行可以选择溶剂。这些机器投资非常大，对于这个行业中占优势的小企业来说，要更换成不使用CFC113的新机器可能是困难的。代用溶剂四氯乙烯是最广泛使用的干洗溶剂，而且已证明是CFC113和1，1，1三氯乙烷的唯一有效代用品。尽管由于其强度的缘故并不适用于所有干洗。一些主管部门认为它是一种可能的人体致癌物，但大多数人不这样认为。HCFC225也许有可能成为一种适用的干洗代用品。这种物质在蒙特利尔议定书中定义为过渡物质，只与尖端的回收系统一起使用。干洗溶剂汽油或石油溶剂太易燃，不适合广泛用于商业性干洗店，它的使用得到一些主管部门许可，但它的长期毒性尚未确定，而且它也向大气中排放烃类。