干冰洗PCBA陶瓷板松香.


干冰清洗在去除 PCBA 陶瓷板上的松香殘留時(shí)，展現(xiàn)出多維度的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這與其物理特性、清洗機(jī)制及陶瓷材料的特性密切相關(guān)。以下是具體分析：

一、PCBA 陶瓷板的特性與清洗挑戰(zhàn)

陶瓷板（如 Al?O?、AlN 基板）因高絕緣性、高熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù)，常用于高頻電路、功率器件等高端場(chǎng)景。其表面松香殘留（焊接后常見污染物）的清洗難點(diǎn)包括：

1. 材料敏感：陶瓷表面硬度高但脆性大，傳統(tǒng)機(jī)械清洗（如毛刷、噴砂）易產(chǎn)生微裂紋或劃痕。
2. 精密結(jié)構(gòu)：陶瓷板常集成微型元件（如倒裝芯片、薄膜電容），縫隙和盲孔內(nèi)的松香難以通過液體清洗徹底清除。
3. 禁液要求：部分陶瓷封裝器件（如氣密性封裝模塊）嚴(yán)禁液體滲入，傳統(tǒng)水基或溶劑清洗風(fēng)險(xiǎn)高。

二、干冰清洗去除松香的核心優(yōu)勢(shì)

1. 低溫脆化 + 動(dòng)能剝離，高效瓦解松香殘留

• 松香特性：常溫下呈黏性，高溫時(shí)軟化，低溫（-78.5℃）下迅速脆化形成易碎顆粒。
• 干冰作用機(jī)制：
  • 熱沖擊：干冰顆粒高速撞擊時(shí)，低溫使松香瞬間脆化，與陶瓷表面的結(jié)合力減弱。
  • 動(dòng)能沖擊：脆化后的松香在氣流沖擊下碎裂成微小顆粒，隨 CO?氣流排出，無需溶解過程。
• 效果對(duì)比：相比溶劑浸泡（需長(zhǎng)時(shí)間溶解）或超聲波清洗（依賴液體傳導(dǎo)能量），干冰清洗可在數(shù)秒內(nèi)完成松香剝離，尤其適合大面積或復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面。

2. 非接觸式清洗，保護(hù)陶瓷基板完整性

• 無物理磨損：干冰硬度僅為莫氏 1-2 級(jí)，低于陶瓷（莫氏 6-9 級(jí)），噴射過程中顆粒撞擊能量可通過氣壓（通常 5-10 bar）精確調(diào)控，避免傳統(tǒng)噴砂（如玻璃珠、氧化鋁顆粒）對(duì)陶瓷表面的劃傷或元件損傷。
• 微納級(jí)清潔能力：干冰顆粒直徑可低至 0.3 mm，能深入陶瓷板表面微孔（如金屬化孔內(nèi)壁）或元件底部縫隙，清除傳統(tǒng)方法難以觸及的隱蔽殘留。

3. 無液體殘留，杜絕腐蝕與短路風(fēng)險(xiǎn)

• 陶瓷板的絕緣要求：殘留液體（如水、溶劑）可能吸附灰塵形成導(dǎo)電通路，或與陶瓷表面金屬化層（如 Ag、Cu 鍍層）發(fā)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致絕緣電阻下降。
• 干冰清洗的 “干式” 特性：干冰直接升華成 CO?氣體，無任何液體或固體殘留，尤其適合高絕緣等級(jí)陶瓷基板（如航空航天、醫(yī)療設(shè)備用板）。

4. 熱應(yīng)力可控，避免陶瓷基板開裂

• 陶瓷的熱敏感性：陶瓷材料導(dǎo)熱快但韌性差， sudden temperature changes（如液體清洗時(shí)的溫差）可能引發(fā)微裂紋。
• 干冰清洗的溫和性：干冰顆粒與陶瓷表面接觸時(shí)間極短（納秒級(jí)），且 CO?氣體快速擴(kuò)散帶走熱量，避免局部過熱或過冷導(dǎo)致的熱應(yīng)力損傷。

5. 環(huán)保高效，降低綜合成本

• 無化學(xué)污染：無需使用有機(jī)溶劑（如 IPA、氟化物），避免 VOC 排放和廢液處理成本，符合 RoHS、REACH 等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
• 工藝簡(jiǎn)化：省去傳統(tǒng)清洗的 “清洗→漂洗→干燥” 多步驟流程，單次噴射即可完成清潔，生產(chǎn)效率提升 50% 以上。
• 設(shè)備兼容性強(qiáng)：可集成至自動(dòng)化生產(chǎn)線，適配批量清洗需求，尤其適合陶瓷基板的規(guī)?；a(chǎn)場(chǎng)景。

三、應(yīng)用場(chǎng)景與工藝要點(diǎn)

典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 高頻陶瓷基板：如 5G 通信模塊中的 AlN 基板，清除焊接后的松香以避免信號(hào)干擾。
2. 功率半導(dǎo)體陶瓷封裝：如 IGBT 模塊的 DBC（直接覆銅陶瓷板），清洗后確保散熱性能和電氣可靠性。
3. 精密陶瓷元件：如 MEMS 傳感器基板，去除微小縫隙內(nèi)的松香殘留以防止元件失效。

關(guān)鍵工藝參數(shù)

• 干冰顆粒尺寸：0.3-1.5 mm（小顆粒適合精密元件，大顆粒適合頑固污漬）。
• 噴射壓力：8-12 bar（根據(jù)陶瓷板厚度和元件密度調(diào)整，薄基板建議降低壓力）。
• 噴射距離：10-30 cm（距離越近，沖擊力越強(qiáng)，需避免過近導(dǎo)致的局部應(yīng)力集中）。

四、對(duì)比傳統(tǒng)清洗方式的優(yōu)勢(shì)

清洗方式	松香清除效率	陶瓷損傷風(fēng)險(xiǎn)	殘留風(fēng)險(xiǎn)	環(huán)保性	適用場(chǎng)景
干冰清洗	高（秒級(jí)）	極低	無	高	精密陶瓷板、復(fù)雜結(jié)構(gòu)
溶劑清洗	中（需浸泡）	低（但溶劑可能腐蝕金屬化層）	高（溶劑殘留）	低（VOC 排放）	非氣密性陶瓷板
水基清洗	低（需添加表面活性劑）	高（水滲入縫隙）	高（水漬）	低（需廢水處理）	普通陶瓷板（非精密）
超聲波清洗	中（依賴液體滲透）	高（振動(dòng)可能導(dǎo)致陶瓷開裂）	高（液體殘留）	低	簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)陶瓷板

總結(jié)

干冰清洗在 PCBA 陶瓷板的松香清洗中，以低溫脆化高效剝離、非接觸無損、無殘留、環(huán)保高效等優(yōu)勢(shì)，完美解決了傳統(tǒng)方法的痛點(diǎn)。尤其在高端電子制造領(lǐng)域（如 5G、半導(dǎo)體、航空航天），其對(duì)陶瓷基板的保護(hù)性和清潔精度具有不可替代性，是提升產(chǎn)品可靠性和生產(chǎn)效率的理想選擇。