联系电话:18925219610

解析PCBA干冰清洗的原理和效果

PCBA干冰清洗这几年在电子制造领域应用日益广泛,尤其适用于高端、精密、不能进水或不能使用溶剂的电路板。其清洗思路与气相清洗完全不同——不是“溶解污染物”,而是

PCBA干冰清洗这几年在电子制造领域应用日益广泛,尤其适用于高端、精密、不能进水或不能使用溶剂的电路板。其清洗思路与气相清洗完全不同——不是“溶解污染物”,而是通过低温、冲击与气化作用,将污染物“打掉并带走”。

1 (6).jpg

一、PCBA干冰清洗的工作原理

核心是三种作用叠加,实现污染物清除:

1. 热冲击(Thermal Shock)

干冰温度约为-78.5°C,当喷射到PCBA表面时,污染物会迅速收缩,而PCB基材收缩量较小,导致污染层产生微裂纹,进而降低污染物与PCB表面的附着力,为后续剥离做好准备。

2. 微冲击剥离(Kinetic Impact)

干冰颗粒以高速喷射至PCBA表面,通过冲击力打散污染物,并将其从焊点、缝隙等部位剥离。需注意,该方式不同于传统喷砂,冲击力度较为温和,不易损伤基材。

3. 升华爆破(Micro-explosion)

干冰接触PCBA表面后,会直接从固态二氧化碳升华为气态,体积瞬间膨胀约700~800倍,产生微爆效应,将剥离后的污染物顶起并带离PCB表面,完成清洁过程。

二、干冰清洗的清洁效果

污染类型

清洁效果

粉尘颗粒

优秀

松散助焊剂

良好

油污

良好

三防漆飞溅

良好

胶残留(薄层)

一般

重度焊剂焦化

较差

离子污染

一般

注意:干冰清洗不擅长清理溶解型污染,更适用于物理性附着的污染物。

三、干冰清洗的核心优势

干冰清洗之所以被众多高端产线采用,核心在于以下五大优势:

1. 完全无残留:干冰升华后直接变为气态二氧化碳,不会在PCBA表面留下水分、溶剂或离子残留,无需担心二次污染。

2. 无需烘干:清洁过程中不使用水或溶剂,清洗完成后PCBA表面保持干燥,可直接进入下一生产环节,节省烘干时间与成本。

3. 无水分腐蚀风险:适用于高压板、RF板、未封装器件等对水分敏感的产品,避免水洗或溶剂清洗可能带来的腐蚀问题。

4. 可在线清洗:可直接对生产过程中的治具、钢网及PCB返修区域进行清洁,无需拆卸设备或工件,提升生产效率。

5. 对精密结构友好:冲击力度温和,可用于BGA周围、连接器内部、光学器件周围等精密部位的清洁,不会损伤细小器件。

四、干冰清洗的局限(工程实操视角)

结合工程实际应用,干冰清洗存在以下局限,需提前规避:

1. 不擅长清理离子污染:对于助焊剂内部残留、焊点内部的离子污染,清洁效果有限,此类场景下气相清洗更具优势。

2. 顽固油污清洁效果一般:针对焊剂烧焦、厚胶层等顽固污染物,清洁效果不佳,需配合其他清洁方式使用。

3. 存在器件损伤风险:若喷射参数设置不当,可能损伤陶瓷电容、细间距连接器、MEMS传感器等脆弱器件。

4. 设备成本较高:整套干冰清洗设备包括CO₂供应系统、专用喷枪、安全控制系统等,初期投入成本不低。

五、干冰清洗与气相清洗对比

项目

干冰清洗

气相清洗

是否有残留

极低

是否湿洗

是(使用溶剂)

离子污染去除

一般

优秀

BGA底部清洁

一般

优秀

局部清洁

优秀

一般

在线维护

优秀

一般

是否需烘干

总结

干冰清洗本质:用低温、冲击与升华作用,将污染物从PCBA表面“炸掉并吹走”,适用于精密、怕水、怕溶剂的场景。

气相清洗本质:用溶剂将污染物“溶解并冲走”,适用于离子污染、顽固污染物及高可靠性产品的全面清洁。