PCB作為電子設備的核心基礎組件，其質量和性能對整個產品的穩定性與壽命起著決定性作用。而PCB清洗工藝，作為確保PCB質量的關鍵環節，在整個生產流程中占據著不可或缺的地位。

PCB清洗的重要性

PCB在制造過程中，需歷經眾多復雜工序，如焊接、涂覆、貼片等。在這些工序進行時，PCB表面極易沾染各類污染物，這不僅有損其外觀，更會對其電氣性能造成嚴重影響。

影響電氣性能

污染物的存在會改變PCB表面的電學特性。例如，助焊劑殘留中的離子成分可能導致表面電阻降低，進而引發短路故障；而灰塵、油污等非離子污染物則可能影響信號傳輸的穩定性，產生信號失真、干擾等問題，尤其在高頻電路和精密電子設備，這種影響更為顯著。

降低可靠性

長期處于工作狀態的PCB，若表面殘留污染物，在溫度、濕度等環境因素的作用下，可能會引發腐蝕反應。比如，金屬引腳或線路在污染物與水分的共同侵蝕下，會逐漸生銹、腐蝕，導致電氣連接不良，甚至開路，極大地縮短了PCB的使用壽命，降低了產品的可靠性。

不符合行業標準與客戶要求

在電子行業，尤其是對可靠性要求極高的軍工、航空航天等領域，以及注重產品外觀與品質的消費電子行業，都對PCB的清潔度有著嚴格標準。若PCB清洗不達標，產品將無法通過相關質量檢測，無法滿足客戶對產品質量的期望，嚴重時可能導致產品召回，給企業帶來巨大損失。

常見PCB清洗工藝及特點

水基清洗工藝

工藝原理：以水作為主要清洗介質，并在水中添加表面活性劑、助劑、緩蝕劑、螯合劑等成分，形成水基清洗劑。水基清洗劑利用水的溶解作用以及添加劑的乳化、分散、皂化等多重作用，來去除PCB表面的污染物。例如，表面活性劑能夠降低水的表面張力，使水更容易滲透到污染物與PCB表面之間，將污染物乳化分散在水中；緩蝕劑則可防止水對PCB上的金屬部件造成腐蝕。

工藝優勢：水基清洗工藝具有較高的安全性，水不燃燒、不爆炸，基本無毒，對操作人員和環境的危害較小。而且，水基清洗劑的配方組成自由度較大，可以根據不同的污染物類型和PCB材質進行調整，對極性與非極性污染物都有較好的清洗效果，清洗范圍廣泛。此外，水作為一種天然溶劑，價格低廉且來源廣泛。

局限性：該工藝需要消耗大量的水資源，在水資源緊缺的地區，可能會受到自然條件的限制。部分電子元件可能不耐水，用水清洗后金屬零件容易生銹。水的表面張力較大，對于清洗PCB上的細小縫隙存在困難，并且難以徹底去除殘留的表面活性劑。清洗后的干燥過程較為復雜，能耗較大，同時還需要配備廢水處理裝置，設備成本高且占地面積大。

半水基清洗工藝

工藝原理：半水基清洗采用由有機溶劑和去離子水，再加上一定量的活性劑、添加劑所組成的清洗劑。這類清洗劑中的有機溶劑能夠溶解PCB表面的非極性污染物，如油污、松香等；而添加的水和表面活性劑則有助于去除極性污染物，如部分助焊劑殘留。清洗后，再用水進行漂洗，以去除殘留的清洗劑。

工藝優勢：半水基清洗劑的清洗能力較強，能夠同時除去極性污染物和非極性污染物，并且洗凈能力持久性較好。由于清洗劑屬于有機溶劑，但其閃點較高，毒性相對較低，在使用上較為安全。此外，清洗和漂洗使用不同性質的介質，漂洗一般采用純水，能夠較好地控制清洗過程中的污染。

不足之處：半水基清洗工藝產生的廢液和廢水處理較為復雜，目前尚未得到徹底解決。需要對廢水進行專門的處理，以去除其中的有機溶劑和其他污染物，達到環保排放標準，這增加了生產成本和處理難度。

溶劑清洗工藝

工藝原理：主要利用溶劑的溶解力來除去PCB表面的污染物。根據選用的清洗劑不同，可分為可燃性清洗劑和不可燃性清洗劑。可燃性清洗劑如有機烴類、醇類等，不可燃性清洗劑如氯代烴和氟代烴類等。溶劑能夠迅速溶解PCB表面的油污、助焊劑殘留等污染物，然后通過揮發將污染物帶走。

工藝優勢：溶劑清洗工藝具有揮發快、溶解能力強的特點，對設備的要求相對簡單。例如，烴類清洗劑對油脂類污物清洗能力很強，且表面張力低，對細縫、細孔部分的清洗效果較好；醇類清洗劑對離子類污染物有很好的溶解能力，清洗松香焊劑效果顯著。此外，部分溶劑可以蒸餾回收，反復使用，比較經濟。

缺點：一些傳統的溶劑清洗劑，如含氯、氟的有機溶劑，對環境有較大危害，部分已被列為禁用或限用材料。同時，溶劑清洗劑大多具有揮發性和可燃性，存在一定的安全隱患，需要采取嚴格的安全防護措施。而且，部分溶劑對塑料、橡膠等材料有一定的腐蝕性，可能會影響PCB上的相關部件。

免清洗工藝

工藝原理：在焊接過程中采用免清洗助焊劑或免清洗焊膏，焊接后直接進入下道工序，不再進行清洗。免清洗助焊劑大致可分為松香型，可免洗、水溶型和低固態含量助焊劑三類。其原理是通過優化助焊劑的配方，使其在焊接后殘留的物質對PCB的性能和可靠性無不良影響，或者殘留量極低，無需專門清洗。

工藝優勢：免清洗工藝具有簡化工藝流程的顯著優勢，減少了清洗環節，從而節省了時間和人力成本。同時，由于不需要使用清洗劑和清洗設備，也降低了制造成本和環境污染。在一些對成本和生產效率要求較高的電子產品生產中，如移動通信產品，得到了廣泛應用。

應用限制：對于可靠性要求極高的產品，如航空航天等領域的電子產品，即使使用了免清洗助焊劑，仍可能存在或多或少的殘留物，這些殘留物可能會影響產品在極端環境下的性能，因此通常仍需要進行清洗。而且，免清洗工藝對焊接過程的控制要求較高，需要嚴格保證焊接質量，否則殘留的雜質可能會引發問題。

超聲波清洗工藝

工藝原理：利用超聲波在液體介質中傳播時產生的空化效應來清洗PCB。超聲波發生器產生高頻振蕩信號，通過換能器將其轉換為高頻機械振蕩并傳播到清洗液中。在清洗液中，超聲波的高頻振蕩使液體分子產生疏密變化，形成無數微小氣泡。這些氣泡在瞬間破裂時，會產生強大的沖擊力，如同無數微小的“爆炸”，沖擊PCB表面，使表面的污垢迅速脫落，從而達到清洗的效果。

工藝優勢：超聲波清洗能夠深入到PCB的細微縫隙、孔洞等難以觸及的部位進行清洗，不留死角。對于一些形狀復雜、表面結構精細的PCB，具有很好的清洗效果。同時，超聲波清洗可以與其他清洗工藝，如水基清洗、溶劑清洗等結合使用，進一步提高清洗效率和質量。此外，該工藝清洗速度快，一般可在較短時間內完成清洗，大約15分鐘左右即可達到較好的清洗效果。

單一的清洗工藝往往難以滿足日益復雜的PCB清洗需求，未來多工藝協同的清洗模式將得到更多應用，而且能夠更好地控制清洗過程中的環境因素，如溫度、濕度等，進一步保證清洗工藝的穩定性和產品質量。