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，展現出多維度的獨特優勢，這與其物理特性、清洗機制及陶瓷材料的特性密切相關。以下是具體分析：

一、PCBA 陶瓷板的特性與清洗挑戰

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

1. 材料敏感：陶瓷表面硬度高但脆性大，傳統機械清洗（如毛刷、噴砂）易產生微裂紋或劃痕。
2. 精密結構：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）嚴禁液體滲入，傳統水基或溶劑清洗風險高。

二、干冰清洗去除松香的核心優勢

1. 低溫脆化 + 動能剝離，高效瓦解松香殘留

• 松香特性：常溫下呈黏性，高溫時軟化，低溫（-78.5℃）下迅速脆化形成易碎顆粒。
• 干冰作用機制：
  • 熱沖擊：干冰顆粒高速撞擊時，低溫使松香瞬間脆化，與陶瓷表面的結合力減弱。
  • 動能沖擊：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。
• 效果對比：相比溶劑浸泡（需長時間溶解）或超聲波清洗（依賴液體傳導能量），干冰清洗可在數秒內完成松香剝離，尤其適合大面積或復雜結構表面。

2. 非接觸式清洗，保護陶瓷基板完整性

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

3. 無液體殘留，杜絕腐蝕與短路風險

• 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電通路，或與陶瓷表面金屬化層（如 Ag、Cu 鍍層）發生電化學腐蝕，導致絕緣電阻下降。
• 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陶瓷基板（如航空航天、醫療設備用板）。

4. 熱應力可控，避免陶瓷基板開裂

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

5. 環保高效，降低綜合成本

• 無化學污染：無需使用有機溶劑（如 IPA、氟化物），避免 VOC 排放和廢液處理成本，符合 RoHS、REACH 等環保標準。
• 工藝簡化：省去傳統清洗的 “清洗→漂洗→干燥” 多步驟流程，單次噴射即可完成清潔，生產效率提升 50% 以上。
• 設備兼容性強：可集成至自動化生產線，適配批量清洗需求，尤其適合陶瓷基板的規模化生產場景。

三、應用場景與工藝要點

典型應用場景

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干擾。
2. 功率半導體陶瓷封裝：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，去除微小縫隙內的松香殘留以防止元件失效。

關鍵工藝參數

• 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（根據陶瓷板厚度和元件密度調整，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，需避免過近導致的局部應力集中）。

四、對比傳統清洗方式的優勢

清洗方式	松香清除效率	陶瓷損傷風險	殘留風險	環保性	適用場景
干冰清洗	高（秒級）	極低	無	高	精密陶瓷板、復雜結構
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（振動可能導致陶瓷開裂）	高（液體殘留）	低	簡單結構陶瓷板

總結

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、環保高效等優勢，完美解決了傳統方法的痛點。尤其在高端電子制造領域（如 5G、半導體、航空航天），其對陶瓷基板的保護性和清潔精度具有不可替代性，是提升產品可靠性和生產效率的理想選擇。