电子工业清洗，该如何做好清洗工艺监控？

助焊剂的作用及其残留带来的危害：

  助焊剂的作用概括来讲，主要由“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”和“防止再氧化”等几个方面。但是由于其本身呈酸性，因此对焊点周围的金属有腐蚀性，另外助焊剂在高温下和锡焊膏相互作用产生水状液体，这种水状液体的导电性比水要强得多，对于距离很近的电子线路，残留在元器件底部的助焊剂污染物容易造成电话学迁移和漏电短路等故障现象。

引入清洗工艺确保产品可靠性：

  为了提升电子产品的可靠性，我们通常会在过回流以后引入一道清洗工艺。值得注意的是，清洗工艺的效果在很大程度上受到清洗液质量的影响。我们在使用清洗液对PCBA和钢网等进行清洗时，为什么要换液？什么时候该换液？这些问题都亟待优秀的工艺工程师们来解决，下面内容将聚焦清洗工艺监控，为大家介绍如何通过有效的方式来做到对工艺的深刻了解和精准把握。欢迎跟随我们走进科学，揭开“清洗工艺监控”的神秘面纱。

为什么要换液？

  当前市面上主流的清洗液可分为三个大类，分别是溶剂型，表面活性剂型和微相型（ZESTRON独家开发的MPC技术）。虽然工作原理各不相同，但是伴随着清洗的元器件越来越多，清洗能力都会相对应地受到影响。清洗液去污能力下降的第一种原因是因为液体中的活性分子在去污过程中受到了损耗，第二种原因是在工艺的发生过程中存在带出液消耗、飞溅和蒸发过程，降低了清洗液的浓度。另外，在清洗过程中，污染物不断地进入清洗液，影响了清洗液的去污能力，甚至还有可能漂浮在清洗对象的周围，对洗好的元器件造成再次污染。因此，为了确保清洗液的去污能力，需要定期地滤去污染物，对清洗液进行更换和活性成分补充。

什么时候需要换液？

  在面临何时更换清洗液这一难题时，不同的工艺工程师给出了不同的解答。有的工程师会根据以往的操作经验，在清洗了一定的时间或是清洗了一定数量的PCBA线路板后进行换液，也有工程师会时刻对清洗后的产品进行检测，一旦发现清洗后的产品不能满足要求则进行换液，但是这些方法都不太直观，有时甚至会造成巨大的成本浪费。

  行业内还有其他几种常见的方法，通过相关参数进行检测来判断清洗液是否仍然具有去污活性。这些检测方法虽然原理不同，但是总体目标都是希望通过直接或者间接的手段，实现对清洗液浓度的控制，使得清洗液浓度始终保持在一定的范围之内，以确保工艺的可靠性。

• 1.电导率测试

  
  

  液体中包含的导电离子越多，其导电性能就越强，使用电导率测试仪可以对电导率进行有效的检测，从此可以作为对清洗液质量衡量的一个标准。这种检测方法的优点是便捷快速，而且能够直观地给出检测结果，便于操作人员进行记录。但是同时这种检测方式存在诸多不足之处：首先，电导率检测的结果受到温度的影响，通常液体的温度越高，它的导电性能也就越好。其次，有的清洗液本身也存在导电性，因此电导率的检测结果可能存在不同的来源。另外，电导率测试无法对不导电的污染物进行检测。因此电导率测试最终仅被推荐用于检测去离子水的质量，而无法有效地衡量清洗液的浓度和去污能力。

• 2.PH测试

  
  

  人们常说的“PH”是氢离子浓度指数，是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比，数学上用溶液所含氢离子浓度的常用对数的负值来表示，PH值越小，说明氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度，溶液酸性强，而PH值越大则说明氢离子的浓度小于氢氧根离子的浓度，溶液碱性更强。
  常用的清洗液呈碱性，而助焊剂则通常会包含有机酸成分，这些不断溶入的有机酸成分将会对清洗液的PH值产生较大的影响。在一定程度上，PH值可以作为我们判断清洗液寿命的依据。清洗液的PH值可由PH测试仪测出，也可以使用清洗设备中集成的玻璃电极来测量得到。值得注意的是，进行了一段时间的清洗后，清洗液内部形成一个浮渣的化学体系，此时的PH值检测结果可能无法直观地反映清洗液的状态。我们的实践经验告诉我们，有时从加入新鲜清洗液到清洗液去污能力完全耗尽的过程中，PH值的变化非常小。另外，PH的检测结果也像电导率测试一样，会受到温度的影响。

• 3.糖度仪/折光率测试仪

  
  

  光在不同的介质中传播的速度不同，从一种透明介质射入另一种透明介质时，由于两种介质的密度不同，光的传播方向一般会发生变化。不同的介质中光速的比被称为折光率，而大部分液体的折光率和浓度都存在着比较好的线性关系。
  长期以来，折光率测试法被认为是行业内检测清洗液浓度的标准方法。产生这个结论的原因是折光率测试仪的成本较低且简单易用。在结合了PH值测试的前提下，使用折光率测试法判断新鲜清洗液的浓度非常有效。另外，测试人员也能评估出清洗液中有机物和碱性成分的含量。
  需要指出的是：温度也会对折光率的读数产生影响。同样条件下，温度越高，折光率测试的读数越小。在新鲜清洗液中，折光率和浓度值之间确实存在着线性关系，但是如果清洗工艺进行了一段时间，清洗液受到了污染，这时候用折光率进行测试，得到的结果就不再精确，实际上，在已经进行了一段时间的工艺中，折光率受到清洗液的浓度和清洗液中所包含污染物的双重影响。污染物溶解在清洗液中，同样会改变清洗液的密度进而影响液体的折光率。

  以上提到的对电导率、PH值、糖度/折光率进行的检测均在现实中得到了大量应用。通过对这些特征值进行分析，可以让用户了解到清洗和漂洗过程中液体浓度变化的总体趋势，但是令人遗憾的是，工艺温度、污染物的性质等因素有可能会对这些测试结果造成影响。如果我们希望对清洗液的浓度进行精确的控制，仍然需要考虑采用其他的检测方法。

ZESTRON EYE

  电子制造生产过程中的清洗工艺时一套复杂的过程，在这个过程当中，被清洗对象与清洗液相互作用，导致清洗液中的成分不断地发生动态的变化。这些动态变化的结果最终会影响溶液的电导率、PH值、折光率等数据，给清洗液浓度检测带来影响。为了解决这一难题，ZESTRON研发团队不断地努力，并在2013年推出了业界首款自动化浓度测试仪ZESTRON EYE。

  ZESTRON EYE是一套智能化的数字监控系统，包含控制器和感应器两个部分，由触摸屏控制，体积非常小巧，能够集成在市面上大部分的清洗设备内部实现全自动加液。

  ZESTRON EYE所依托的技术被称为3P(Three Parameters)技术，是一种依托声学信号对清洗液浓度进行检测的仪器。由于声波是纵波，光波是横波，且两者的波长不同，相较于折光率测试仪而言，声学信号的穿透性更强。另外，ZESTRON EYE同时对声学信号的信号强度、信号衰减量及传播周期进行检测，通过一系列的算法得出浓度结果，因此即使清洗液中存在污染物，清洗液浓度的检测结果也不会受到影响。

  深圳俊基瑞祥科技有限公司是ZESTRON公司正式官方授权的合作伙伴，分别在香港、上海设有分公司，如果您对清洗工艺监控存在疑问，欢迎联系我们，我们将与ZESTRON上海和深圳技术中心取得联系，让专业的工业工程师及时答复，为您提供经济可靠的工艺解决方案。