PCB作为电子设备的核心基础组件，其质量和性能对整个产品的稳定性与寿命起着决定性作用。而PCB清洗工艺，作为确保PCB质量的关键环节，在整个生产流程中占据着不可或缺的地位。

PCB清洗的重要性

PCB在制造过程中，需历经众多复杂工序，如焊接、涂覆、贴片等。在这些工序进行时，PCB表面极易沾染各类污染物，这不仅有损其外观，更会对其电气性能造成严重影响。

影响电气性能

污染物的存在会改变PCB表面的电学特性。例如，助焊剂残留中的离子成分可能导致表面电阻降低，进而引发短路故障；而灰尘、油污等非离子污染物则可能影响信号传输的稳定性，产生信号失真、干扰等问题，尤其在高频电路和精密电子设备，这种影响更为显著。

降低可靠性

长期处于工作状态的PCB，若表面残留污染物，在温度、湿度等环境因素的作用下，可能会引发腐蚀反应。比如，金属引脚或线路在污染物与水分的共同侵蚀下，会逐渐生锈、腐蚀，导致电气连接不良，甚至开路，极大地缩短了PCB的使用寿命，降低了产品的可靠性。

不符合行业标准与客户要求

在电子行业，尤其是对可靠性要求极高的军工、航空航天等领域，以及注重产品外观与品质的消费电子行业，都对PCB的清洁度有着严格标准。若PCB清洗不达标，产品将无法通过相关质量检测，无法满足客户对产品质量的期望，严重时可能导致产品召回，给企业带来巨大损失。

常见PCB清洗工艺及特点

水基清洗工艺

工艺原理：以水作为主要清洗介质，并在水中添加表面活性剂、助剂、缓蚀剂、螯合剂等成分，形成水基清洗剂。水基清洗剂利用水的溶解作用以及添加剂的乳化、分散、皂化等多重作用，来去除PCB表面的污染物。例如，表面活性剂能够降低水的表面张力，使水更容易渗透到污染物与PCB表面之间，将污染物乳化分散在水中；缓蚀剂则可防止水对PCB上的金属部件造成腐蚀。

工艺优势：水基清洗工艺具有较高的安全性，水不燃烧、不爆炸，基本无毒，对操作人员和环境的危害较小。而且，水基清洗剂的配方组成自由度较大，可以根据不同的污染物类型和PCB材质进行调整，对极性与非极性污染物都有较好的清洗效果，清洗范围广泛。此外，水作为一种天然溶剂，价格低廉且来源广泛。

局限性：该工艺需要消耗大量的水资源，在水资源紧缺的地区，可能会受到自然条件的限制。部分电子元件可能不耐水，用水清洗后金属零件容易生锈。水的表面张力较大，对于清洗PCB上的细小缝隙存在困难，并且难以彻底去除残留的表面活性剂。清洗后的干燥过程较为复杂，能耗较大，同时还需要配备废水处理装置，设备成本高且占地面积大。

半水基清洗工艺

工艺原理：半水基清洗采用由有机溶剂和去离子水，再加上一定量的活性剂、添加剂所组成的清洗剂。这类清洗剂中的有机溶剂能够溶解PCB表面的非极性污染物，如油污、松香等；而添加的水和表面活性剂则有助于去除极性污染物，如部分助焊剂残留。清洗后，再用水进行漂洗，以去除残留的清洗剂。

工艺优势：半水基清洗剂的清洗能力较强，能够同时除去极性污染物和非极性污染物，并且洗净能力持久性较好。由于清洗剂属于有机溶剂，但其闪点较高，毒性相对较低，在使用上较为安全。此外，清洗和漂洗使用不同性质的介质，漂洗一般采用纯水，能够较好地控制清洗过程中的污染。

不足之处：半水基清洗工艺产生的废液和废水处理较为复杂，目前尚未得到彻底解决。需要对废水进行专门的处理，以去除其中的有机溶剂和其他污染物，达到环保排放标准，这增加了生产成本和处理难度。

溶剂清洗工艺

工艺原理：主要利用溶剂的溶解力来除去PCB表面的污染物。根据选用的清洗剂不同，可分为可燃性清洗剂和不可燃性清洗剂。可燃性清洗剂如有机烃类、醇类等，不可燃性清洗剂如氯代烃和氟代烃类等。溶剂能够迅速溶解PCB表面的油污、助焊剂残留等污染物，然后通过挥发将污染物带走。

工艺优势：溶剂清洗工艺具有挥发快、溶解能力强的特点，对设备的要求相对简单。例如，烃类清洗剂对油脂类污物清洗能力很强，且表面张力低，对细缝、细孔部分的清洗效果较好；醇类清洗剂对离子类污染物有很好的溶解能力，清洗松香焊剂效果显著。此外，部分溶剂可以蒸馏回收，反复使用，比较经济。

缺点：一些传统的溶剂清洗剂，如含氯、氟的有机溶剂，对环境有较大危害，部分已被列为禁用或限用材料。同时，溶剂清洗剂大多具有挥发性和可燃性，存在一定的安全隐患，需要采取严格的安全防护措施。而且，部分溶剂对塑料、橡胶等材料有一定的腐蚀性，可能会影响PCB上的相关部件。

免清洗工艺

工艺原理：在焊接过程中采用免清洗助焊剂或免清洗焊膏，焊接后直接进入下道工序，不再进行清洗。免清洗助焊剂大致可分为松香型，可免洗、水溶型和低固态含量助焊剂三类。其原理是通过优化助焊剂的配方，使其在焊接后残留的物质对PCB的性能和可靠性无不良影响，或者残留量极低，无需专门清洗。

工艺优势：免清洗工艺具有简化工艺流程的显著优势，减少了清洗环节，从而节省了时间和人力成本。同时，由于不需要使用清洗剂和清洗设备，也降低了制造成本和环境污染。在一些对成本和生产效率要求较高的电子产品生产中，如移动通信产品，得到了广泛应用。

应用限制：对于可靠性要求极高的产品，如航空航天等领域的电子产品，即使使用了免清洗助焊剂，仍可能存在或多或少的残留物，这些残留物可能会影响产品在极端环境下的性能，因此通常仍需要进行清洗。而且，免清洗工艺对焊接过程的控制要求较高，需要严格保证焊接质量，否则残留的杂质可能会引发问题。

超声波清洗工艺

工艺原理：利用超声波在液体介质中传播时产生的空化效应来清洗PCB。超声波发生器产生高频振荡信号，通过换能器将其转换为高频机械振荡并传播到清洗液中。在清洗液中，超声波的高频振荡使液体分子产生疏密变化，形成无数微小气泡。这些气泡在瞬间破裂时，会产生强大的冲击力，如同无数微小的“爆炸”，冲击PCB表面，使表面的污垢迅速脱落，从而达到清洗的效果。

工艺优势：超声波清洗能够深入到PCB的细微缝隙、孔洞等难以触及的部位进行清洗，不留死角。对于一些形状复杂、表面结构精细的PCB，具有很好的清洗效果。同时，超声波清洗可以与其他清洗工艺，如水基清洗、溶剂清洗等结合使用，进一步提高清洗效率和质量。此外，该工艺清洗速度快，一般可在较短时间内完成清洗，大约15分钟左右即可达到较好的清洗效果。

单一的清洗工艺往往难以满足日益复杂的PCB清洗需求，未来多工艺协同的清洗模式将得到更多应用，而且能够更好地控制清洗过程中的环境因素，如温度、湿度等，进一步保证清洗工艺的稳定性和产品质量。