在现代电子制造业中，电路板（PCB）作为电子设备的核心载体，其清洁度直接影响产品的可靠性、寿命及整体性能。焊接残留物（助焊剂、松香）、灰尘、油脂甚至金属碎屑等污染物，都可能引发电路短路、腐蚀、虚焊或信号干扰等严重问题。因此，选择高效、安全、环保的清洗技术至关重要。本白皮书将系统探讨当前主流电路板清洗方法，并重点解析干冰清洗这一创新技术的原理、优势与应用前景。

一、 传统电路板清洗技术概览

1. 溶剂清洗：

• 环保压力大： 多数溶剂易燃易爆，VOC排放高，存在臭氧层破坏和温室效应风险，面临严格法规限制。

• 安全风险： 需配备防爆、通风设施，操作人员需严格防护。

• 残留风险： 溶剂本身可能残留，需二次清洁或干燥。

• 兼容性问题： 可能腐蚀特定塑料件、标签或涂层。

• 原理： 利用有机溶剂（如醇类、烃类、氟化溶剂等）溶解或剥离污染物。

• 优点： 清洗速度快，对某些顽固油污效果好，设备相对成熟。

• 缺点：

2. 水基清洗：

• 干燥要求高： 需彻底干燥以防水分残留导致腐蚀或电迁移，尤其对复杂、高密度板挑战大。

• 清洗力局限： 对非极性油脂、某些高熔点助焊剂残留的清除效果不如溶剂。

• 废水处理： 需处理含化学添加剂的废水，增加成本。

• 可能引入水渍： 水质不良或干燥不充分易留下痕迹。

• 原理： 使用水（常添加表面活性剂、缓蚀剂等）通过物理冲刷和化学乳化作用去除污染物。

• 优点： 相对环保安全（无VOC或低VOC），运行成本较低。

• 缺点：

3. 半水基清洗：

• 原理： 先用溶剂乳化污染物，再用水漂洗，最后干燥。

• 优点： 结合了溶剂强清洗力和水基环保性（相对纯溶剂）。

• 缺点： 流程复杂，设备投入高，仍需处理废水，干燥问题依然存在。

4. 超声波清洗：

• 原理： 常作为溶剂或水基清洗的辅助手段，利用高频振动在液体中产生空化效应，增强清洗效果。

• 优点： 对缝隙、微小孔洞内的污染物有较好清除能力。

• 缺点： 需结合清洗液使用，对脆弱元件（如晶振、微机电元件）有潜在损伤风险（空化冲击力），需精确控制参数。

二、 创新突破：干冰清洗技术详解

干冰清洗（又称低温喷砂或CO2清洗）作为一种革命性的非研磨、非导电、非破坏性清洗技术，近年来在精密电子领域，尤其是电路板清洗中展现出巨大潜力。

• 核心原理：

1. 动能冲击： 将食品级固态二氧化碳（干冰）颗粒（通常直径30-300μm）在压缩空气（或其它惰性气体）驱动下高速喷射至待清洗表面。

2. 低温脆化： 极低温（-78.5°C）的干冰颗粒使污染物（尤其是油脂、粘性残留物）瞬间脆化，降低其粘附力。

3. 微爆升华： 干冰颗粒撞击表面后瞬间升华（固态直接变为气态），体积急剧膨胀近800倍，产生局部“微爆炸”，将脆化的污染物彻底从基底上剥离。

4. 气流清除： 压缩空气流将剥离的污染物吹离表面。整个过程仅留下待处理的污染物，干冰本身消失于大气。

• 在电路板清洗中的独特优势：

• 无二次污染/无残留： 干冰颗粒在撞击后完全升华，仅留下被清除的污染物本身，无需后续溶剂清理或干燥步骤，杜绝化学残留或水渍风险。

• 非研磨、非破坏性： 干冰颗粒柔软，升华过程不产生硬性摩擦，不会损伤精密的焊点、丝印、铜箔、元器件或基底材料，尤其适合清洗BGA底部、细间距引脚等敏感区域。

• 非导电性： 干冰颗粒和气态CO2均不导电，清洗过程可在设备带电（需极端谨慎并专业评估）或断电状态下安全进行，无短路风险。

• 环保安全： 使用食品级CO2，无有毒有害化学物质，VOC为零，符合最严格的环保法规（如RoHS, REACH）。不可燃，显著降低安全风险。CO2来源于工业副产品再利用，实现碳循环。

• 无需拆卸： 对于在线维修、局部污染或大型设备中的电路板，可实现原位清洗，大幅节省停机时间。

• 高效彻底： 能有效清除松香、助焊剂、油污、灰尘、积碳、脱模剂等多种污染物，尤其擅长处理缝隙和复杂几何结构内的残留。

• 运行成本可控： 主要消耗品仅为干冰和压缩空气，无废水处理、溶剂采购或高昂的废物处置费用。

• 应用场景示例：

• SMT产线焊接后助焊剂残留清洗。

• 返修/维修中去除旧锡膏、助焊剂或维修残留。

• 清除PCBA组装过程中的指纹油脂、灰尘。

• 电力电子设备中清除积碳、油污。

• 精密仪器、航空航天电子设备的定期保养清洁。

• 去除封装、测试过程中引入的污染物。

• 考虑因素与局限性：

• 设备投资： 专用干冰清洗设备（制冰机或储罐、喷射系统）的初始投入相对较高。

• 噪音与飞溅： 喷射过程会产生噪音，且剥离的污染物可能飞溅，需在封闭或半封闭工作间操作，配备个人防护装备（护目镜、耳罩）。

• 干冰存储与供应： 干冰易升华，需有效保温存储或现场制备，供应链需保障。

• 表面温度影响： 极低温可能对某些极端温度敏感元件（非标准情况）有潜在影响，需评估。

• 静电控制： 高速气流可能产生静电，对ESD敏感区域需采取额外防护措施（如使用离子风）。

• 参数优化： 需根据污染物类型、基材、清洗要求调整干冰颗粒大小、气压、喷射距离、角度等参数以达到最佳效果。

三、 技术对比与选择建议

选择建议：

• 对于高可靠性要求（如军工、航天、医疗）、复杂结构板、ESD敏感区域、追求极致环保、需在线/原位维修清洗的场景，干冰清洗是极具竞争力的首选方案。

• 传统大批量、标准化产线，若污染物相对简单且已有成熟合规的溶剂/水基清洗线，可继续优化使用，但需持续关注法规和成本。

• 超声波清洗作为强力辅助手段，需谨慎评估对脆弱元件的风险。

四、 结论与未来展望

电路板清洗技术正朝着更高效、更环保、更智能的方向发展。干冰清洗技术凭借其无残留、非破坏、非导电、本质安全环保的颠覆性优势，已成为解决精密电子清洗难题的尖端方案。尤其在高附加值、高可靠性电子产品的制造与维护领域，其价值日益凸显。

尽管存在设备投入、参数优化等挑战，但随着技术的成熟、设备成本的下降以及环保法规的持续收紧，干冰清洗的应用范围必将迅速扩大。我们建议电子制造企业积极评估干冰清洗技术，将其纳入清洗工艺路线图，尤其是在新产品设计、高可靠性产线建设和绿色制造升级中优先考虑。拥抱干冰清洗，不仅是提升产品品质的关键一步，更是践行可持续制造、履行环境责任的明智之选。

本白皮书旨在提供信息参考，具体工艺选择需结合实际情况进行严格验证测试。

未来趋势： 干冰清洗技术将与自动化（机器人集成）、在线监测（清洁度实时反馈）、人工智能（参数自优化）更深度融合，进一步提升其在智能工厂中的效率和可靠性，为电子制造业的绿色精密清洗树立标杆。