超聲波清洗技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子制造業(yè)，尤其是PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）的清洗環(huán)節(jié)。在電子制造中，PCB清洗是一項極其重要的工藝，因為PCB表面的污染物可能影響到終產(chǎn)品的性能和可靠性。清洗過程中，清洗液的選擇對于超聲波清洗的效果至關(guān)重要，而水作為清洗液的基礎(chǔ)成分，對PCB的清洗質(zhì)量、工藝成本和環(huán)保影響都有直接作用。因此，如何選擇合適的水質(zhì)在超聲波清洗機(jī)中使用，是每個生產(chǎn)工程師需要認(rèn)真考慮的問題。
在PCB的生產(chǎn)與制造過程中，表面會殘留焊劑、油脂、灰塵和氧化物等污染物，這些污染物需要通過超聲波清洗去除。在選擇超聲波清洗水時，必須考慮以下幾個關(guān)鍵因素：
電導(dǎo)率：PCB是精密電子器件，任何導(dǎo)電性殘留物都會影響電路板的性能。普通自來水通常含有溶解的礦物質(zhì)和離子，會導(dǎo)致電導(dǎo)率升高，對PCB產(chǎn)生導(dǎo)電污染。因此，低電導(dǎo)率的水質(zhì)（如去離子水或純水）更適合PCB的清洗。
硬度：水的硬度與水中鈣、鎂離子的含量有關(guān)。高硬度水會產(chǎn)生水垢和礦物沉積，可能會附著在PCB表面，影響電路板的清潔度及元件連接性能。
雜質(zhì)和顆粒物：任何水中的微粒物質(zhì)都會在清洗過程中重新附著在PCB表面，增加二次污染的風(fēng)險，特別是對于具有細(xì)小間隙和微米級電路的高密度PCB。
化學(xué)兼容性：水質(zhì)中存在的化學(xué)物質(zhì)可能與PCB上的元器件或焊接材料發(fā)生不良反應(yīng)，導(dǎo)致表面腐蝕或材料劣化。因此，清洗液中水的純度和化學(xué)穩(wěn)定性至關(guān)重要。
去離子水（Deionized Water，DI水）是指通過去離子化處理，去除水中導(dǎo)電的溶解離子（如鈉、鈣、氯化物等）的純凈水。去離子水是PCB清洗過程中常用的清洗水之一，因為其低導(dǎo)電性和純凈度具有以下優(yōu)勢：
無殘留物：去離子水經(jīng)過嚴(yán)格的過濾和離子交換處理，去除了所有導(dǎo)電離子，避免了水垢、離子污染以及其他可能影響PCB性能的殘留物。
電化學(xué)腐蝕性低：由于水中不含電解質(zhì)，去離子水能[敏感詞]限度減少電化學(xué)腐蝕對PCB及其元器件的影響。對于需要經(jīng)過清洗后進(jìn)行組裝或長期儲存的PCB，這種水質(zhì)更具優(yōu)勢。
高效傳遞超聲波能量：去離子水由于其高純度，能夠更有效地傳遞超聲波振動能量，提升清洗效果。尤其是在清洗微細(xì)間隙時，其優(yōu)越的滲透性更能確保無死角清潔。
然而，去離子水也有一些局限性。首先，去離子水的獲取和維護(hù)成本較高，特別是需要頻繁更換或進(jìn)行再生處理。此外，去離子水的高純度會加速其吸收空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致水質(zhì)酸化，可能引起對某些材料的腐蝕。因此，去離子水在使用時通常需要嚴(yán)格的儲存和維護(hù)。
純水（Purified Water）是指通過多級過濾或反滲透技術(shù)，去除了水中的大部分顆粒物和雜質(zhì)。相比去離子水，純水的電導(dǎo)率稍高，但在許多清洗工藝中仍然被廣泛應(yīng)用，特別是對電導(dǎo)率要求不高的PCB類型。
成本相對較低：純水的制造成本相對去離子水較低，特別是對于大規(guī)模生產(chǎn)時，純水可以提供較好的經(jīng)濟(jì)性。
適合非高精密PCB的清洗：對于一些不要求特別高精度的PCB，純水作為超聲波清洗液也能夠有效清除表面污染物，且不會留下水垢或離子殘留。
清洗效果可靠：雖然純水的電導(dǎo)率略高，但由于超聲波清洗的振動和機(jī)械作用，純水依然能夠有效去除焊劑殘留和顆粒污染。
純水在使用時的維護(hù)要求較低，但同樣需要定期監(jiān)控其水質(zhì)，確保沒有出現(xiàn)超標(biāo)的導(dǎo)電物質(zhì)，以免影響PCB的終性能。
除了去離子水和純水，在某些特殊應(yīng)用場景下，工程師會選擇添加特定化學(xué)試劑的清洗液，這些清洗液可通過增強(qiáng)超聲波清洗效果來去除特定污染物。常見的添加劑包括：
堿性清洗劑：用于去除焊劑和有機(jī)污染物，但需注意其對PCB材料的兼容性，避免腐蝕。
表面活性劑：增加水的潤濕能力，幫助超聲波清洗深入到PCB的微小裂縫和間隙中。
抗腐蝕劑：用于在清洗過程中防止PCB或其元件發(fā)生氧化或化學(xué)腐蝕。
盡管化學(xué)清洗液能提升特定清洗效果，但它們的使用需要十分謹(jǐn)慎。選擇不當(dāng)可能導(dǎo)致PCB表面殘留化學(xué)物質(zhì)，影響產(chǎn)品的后續(xù)處理或電氣性能。
無論使用何種類型的水，定期監(jiān)控和維護(hù)水質(zhì)都是確保PCB清洗效果的關(guān)鍵。推薦的做法包括：
水質(zhì)電導(dǎo)率監(jiān)控：定期檢查水的電導(dǎo)率，確保其在規(guī)定范圍內(nèi)，防止導(dǎo)電污染。
濾芯更換和系統(tǒng)清洗：超聲波清洗系統(tǒng)應(yīng)配備適當(dāng)?shù)倪^濾裝置，定期更換濾芯以去除水中的顆粒物和雜質(zhì)。
避免二次污染：避免PCB在清洗后重新暴露于污染環(huán)境，尤其是空氣中的顆粒物。
在PCB制造中的超聲波清洗過程中，水質(zhì)的選擇直接影響到清洗效果和產(chǎn)品質(zhì)量。去離子水和純水是常用的清洗液，前者適合高精密的PCB清洗，后者則具備更好的經(jīng)濟(jì)性。在某些情況下，化學(xué)清洗劑可以作為有效的補(bǔ)充，但需要嚴(yán)格控制使用條件。生產(chǎn)過程中，保持水質(zhì)的穩(wěn)定性和純度是保障PCB清洗質(zhì)量的關(guān)鍵。
通過對水質(zhì)的科學(xué)選擇和管理，能夠有效提升PCB超聲波清洗的效果，確保電子產(chǎn)品在出廠后具有優(yōu)異的性能和可靠性。
