浅谈精密清洗工艺---喷淋清洗vs超声清洗

众所周知，电子车间的洁净度对产品的可靠性具有极其重要的影响，保持高水平的洁净度可以确保产品的品质和稳定性。

关键电子零部件在制造过程避免受到外部污染是至关重要的。若电子零部件受到污染，将增加故障和缺陷的风险，降低产品的可靠性和寿命。因此，清洗工艺成为了电子制造过程难以割舍的一个环节

在GB38508-2020《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》中，将清洗剂分为三类，分别是水基清洗剂、有机溶剂清洗剂、半水基清洗剂。其中有机溶剂型清洗剂的主要清洗工艺为手工浸泡刷洗、超声波清洗（非易燃易爆型有机溶剂清洗剂），以及汽相蒸汽清洗方式等。

水基清洗剂与半水基型清洗剂的主要应用工艺为超声清洗和喷淋清洗，均为工业清洗中最为常见的清洗方式，两者的清洗原理以及应用领域上存有一些不同之处，藉由本文予以简述。

超声清洗设备的清洗机理

超声波清洗方式则是利用超声波的空化作用对工件表面以及各种间隙内进行有效的清洗。工作原理是通过超声波高频振动，在清洗剂内部瞬间形成数以百万的微小气泡，随着大量气泡的不断的形成与破裂，产生强大的冲击力和涡流效应，撞击工件表面的污染物，将污染物从工件的表面去除。

超声清洗设备（来自网络）

超声波清洗设备主要应用于清洗各种零部件、器具、工具、机器等物体，主要的应用领域有汽车制造业中的发动机零部件、刹车片、轮毂的高精度的清洗，机械制造业中的齿轮、轴承、泵、阀门的油脂和污垢清洗，电子制造业中的电子元器件、印刷电路板表面的助焊剂残留物和氧化物的去处以及食品加工业中的容器、工具、机器等需要高效、安全、卫生的清洗等。

• 超声波频率：超声波频率对清洗效果有很大影响，不同频率的超声波适用于不同类型的工件。低频超声波因其强大的剪切力，适用于简单工件表面的清洗，而高频超声波适用于复杂表面和深孔盲孔等狭小缝隙工件的高精密清洗。

• 超声波功率密度：超声波功率密度也会影响清洗效果。对于难以清洗的工件，宜采用大功率密度，而对于精密工件，宜采用小功率密度。功率密度越高，清洗效果越好，清洗速度也越快。过高的功率也会对易损零件、敏感器件造成潜在的负面影响。
• 清洗剂的种类：针对不同的工件应当需要选择不同的清洗剂类型，复杂难以去除的重污染物应当提高相应的清洗剂浓度或选用KB值高的有机溶剂型清洗剂。根据清洗剂种类的不同，选择不同的参数以达到最佳的清洗效果。
• 清洗温度：超声波在一定温度范围内发挥最佳效果。温度越高，有利于污染物的分解与剥离，但当温度过高时，反而会降低超声波的清洗效果。
• 清洗时间：一般情况下延长清洗时间，清洗效果越好。但针对于敏感复杂的工件时，需合理的控制清洗时间防止对工件表面或内部造成损坏。

喷淋清洗设备的清洗机理

喷淋清洗过程主要借助于喷淋清洗设备，将水基或半水基型清洗剂高压喷射到工件表面进行清洗。其工作原理是通过高压泵将清洗剂加压到一定程度，通过专业的喷嘴将清洗剂喷洒到工件表面，借助于高压冲击力，结合清洗剂的润湿、溶解、乳化、皂化等方式将污染物从工件表面或间隙中去除剥离，从而达到高效的清洗效果。

喷淋清洗设备（来自ITWEAE-Speedline）

喷淋清洗设备主要应用于工业制造领域，常用于去除机械设备、工业零件、管道表面的油脂和其他污垢等，在电子制造行业，印刷电路板（PCB）生产过程PCB表面上的化学物质和助焊剂残留，食品加工和医药领域的加工设备、管道和其他工业零件等各种行业。

影响喷淋清洗效果的主要因素有以下：

• 清洗设备的压力：清洗过程中喷淋压力会直接影响清洗效果，喷淋压力越大，工件表面的冲击力和剪切力越大，清洗效果越好，但对于柔性材料或敏感材料需控制喷淋压力上限，防止对材料表面或工件可靠性造成损伤。

• 喷淋角度：正确的喷淋角度和位置可以确保清洗剂均匀无死角的覆盖到工件的表面，从而达到最佳的清洗效果。

• 清洗剂的选择：清洗剂的效果与清洗剂的浓度密切有关。过低的浓度可导致无法有效的清除污染物，无法达到预期的清洗效果；而过高的浓度则可能会导致清洗剂的残留，从而产生大量漂洗废水。

  
  

• 温度和时间：在清洗过程中，清洗温度的控制会影响清洗效果，同时也会影响清洗剂的消耗量和设备的使用寿命。清洗时间的长短也会影响清洗效果，清洗时间过短会导致清洗不彻底，而过长则会造成资源的浪费。

• 喷淋设备的定期保养：定期对设备进行维护和保养，检查管道、喷嘴的清洁度可确保设备的清洗效果，同时也可以延长设备的使用寿命。

总之，喷淋清洗设备的主要是通过高压水流的冲击力将物体表面的污垢剥离，达到清洗的效果。在清洗过程中，还需要控制系统对设备进行精确控制，以保证清洗效果和设备的安全性。