3M氟化液HFE-7100,FC-40,FC-3283,FC-770,PF-5060,HFE-7200,EGC-1700,FC-77,HFE-71IPA,HFE-72DE等產品具有良好的化學惰性,電氣絕緣性能,熱傳導性和獨特的低表面張力,廣泛用于清洗、熱傳導、制造、測試方面的多樣化要求,可以滿足半導體及電子行業極端需求!今天是:
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Solkane HFC-365mfc自2003年被歐洲聚氨酯行業用于替代HCFC-141b至今,已在發達國家和地區得到廣泛使用。主要應用領域包括:噴涂泡、塊泡、非連續板材等。
HFE-7100
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電子設備“帶電”“在線”維護清洗的探秘

在人們的認識中,“清洗”是一非常清晰的定義詞,而被清洗的對象,卻是多種多樣的,涉及多種行業。就工業清洗而言,細分出一般工業清洗、精密工業清洗和超精密工業清洗。我們在這里主要是探討電子產品及設備的維護清洗問題。


電子工業生產時的清洗是電子領域中所必須的生產作業流程,其目的是為了保障電子產品的質量和使用可靠性。在電子技術的應用領域越來越廣泛,可靠性的要求越來越高的今天,電子設備的清洗就越來越顯得重要。
電子設備在使用階段中為了維護、修復、保養設備的運行可靠性 “帶電”清洗這一領域,讓對其不了解的人來說,確有一種“神了”的感覺。尤其是使用液態的清洗劑進行“帶電”清洗,他們就更覺得不可思議。其實帶電的“難度”就在于解決絕緣的問題。因大多數電子設備使用電壓不高,那么絕緣的問題其實并不一定要求很高,能達到2000兆歐絕緣電阻值的有機化學溶劑很多,高達幾十萬兆歐也不少,就是常用的“水”;也有一定的絕緣度,所以在電子設備的“帶電”維護清洗中解決“帶電”問題其實是不難的。而較難解決的是“在線”維護清洗。這里所說的“在線”維護清洗與電子工業生產時的“在線”清洗在概念上是有原則上的區別。在電子工業生產線進行持續不斷的生產流程的清洗作業,也被稱為“在線”清洗。而電子設備運行中的“在線”概念,則是電子設備的線性功耗作業過程。配合電子設備中的元件、組件的工作特性,則是“在線”維護清洗的重要關鍵技術。在電子設備中電子元件大多是用半導體作 材料,半導體電子元件的工作特性有“雜敏性”“光敏性”“熱敏性”而熱敏性的工作特點。


電子設備在運行中自身的散熱要求也是非常嚴格的,散熱不良所產生的后果,往往不是局部的影響面,而產生系統性的故障。在熱應力的作用下,影響材質的介電常數,同時,介電常數的變化,又進而影響電子遷移,造成運算速率下降,使信號延時,隨之而來又造成邏輯門電路的紊亂,影響后級電路的工作,甚至會出現數據“掉包”、“死機”等故障。也是電子設備為什么要維護清洗的原因之一,所以,“在線”維護清洗就要配合解決電子設備的溫度問題,而溫度問題就不僅僅是材料的某一單項技術指標就可以解決的,它必須要通過兩個方面去解決,一方面通過工藝、方法、設備;另一方面通過材料的沸點、蒸發潛熱、表面張力、蒸氣壓等理化指標相配合,才能實施安全有效的“在線”“帶電”維護清洗。


維護清洗的工藝、方法、手段應該說有許多是引用電子工業精密清洗的,甚至可以說是這項工作的伸延。但電子產品生產過程和使用階段在環境上是有著許多差別。工業清洗時所有的元器件均在靜態環境下,不受時間、環境、空間以及運行條件的限制,可以采取多種形式,多種方法,使用不同的材料,根據工藝技術的需要進行精密清洗,而且大部分被清洗的元件均在半成品階段,器件的防護層尚未被涂覆,這些設備與元件均處在常溫或恒溫的條件下進行清洗。電子元件在未受到電流導通后的電子熱激發時,半導體的載流子、多子電子、少子電子并未進入運動狀態,所以說其整體特性與運行時是完全不同的。而電子運動的過程,全部與溫度有關。電子流的濃度及擴散運動均對集成電路及器件的材質、防護涂層有多種熱應力的影響。在使用階段中的動態環境下不僅要防止干擾電子元件工作溫度和濕度,還要控制靜電、電磁波、電脈沖、電火花、噪音等干擾。如果把靜態環境下的清洗要求用于使用階段,那是非常不合適的。另外,在維護清洗時必須考慮電子設備的運行安全問題的同時,還要考慮在電子設備機房內進行維護清洗作業的勞動安全問題。


盡管電子工業精密清洗與電子設備維護清洗有許多條件上的不同,但電子精密清洗中的部分工藝、方法、手段是可引用在電子設備維護清洗的工藝中去。如:超聲波清洗、蒸熏清洗、漂洗,其中美國化工巨人——杜邦公司所提出的FIO惰化有機清洗工藝,對“在線”“帶電”維護清洗是有幫助的。FIO惰化有機清洗工藝是一種不燃燒性清洗工藝,它的主要特點是使用高沸點,低揮發性清洗劑與氣相沸騰的清洗劑混合,對被清洗物可進行分階段清洗作業。FIO清洗工藝的機理經技術整合后是適合維護清洗的安全要求的。


除引用電子工業精密清洗方法外,對“在線”“帶電”設備在維護 清洗時還要提供許多工藝的安全保障和被避免使用一些對電子設備具有破壞性的常規工具。如:使用電磁噴槍和普通吸塵器在機房進行作業時發出的電磁波、電脈沖、電火花、噪聲等對運行中的電子設備構成極大的危害。又如:使用不適合機房密閉環境的其它推進介質作清洗,在機房內大量使用氣霧噴罐,清洗劑在揮發的同時大量的推進介質氣體也迅速在機房室內膨脹,造成空氣置換,危及清洗作業人員的身體健康。在“在線”“帶電”維護清洗時如果缺乏對設備的同溫清洗的認識,只片面地認為只要清洗劑不結露、不結霜,沒有“冰晶效應”,就可以不考慮溫度同步的問題,這種想法是非常有害的,很多情況下會直接影響效果,甚至損壞被清洗的電子設備。因為清洗劑在常溫下自身溫度也大大地低于運行中的設備溫度,一些主控設備的溫度在工作時可高達50多攝氏度以上,使用自身溫度在攝氏20多度的清洗劑噴洗運行中的電子設備,即使不結露,其自身的溫度與設備溫度的溫差也容易給設備帶來危害。


隨著維護清洗技術進步和發展,有一些企業十分關注維護清洗工作中的這些看似不重要的問題,尤其是在工藝上采取了防止粉塵板結、防止二次污染、防止電脈沖、電火花、電磁波、噪聲等專用工具,包括采用機房專用TSP采集器、離子物理清洗器。同溫、氣相、液相、空化、沸騰等多種方式的維護清洗。使維護清洗逐步形成了一套較為專業和規范的維護清洗工藝流程。


在清洗劑方面,對于電子設備維護清洗來說,無論是脫機斷電,還是帶電運行,絕緣問題是一個首要的問題,而解決絕緣的方法卻是多種多樣。為了能更深入地探討“在線”“帶電”維護清洗的原理,在這里先來介紹一下高壓電力電器設備的“帶電”維護清洗,在高壓電力設備(強電)的維護清洗中,就有通過噴槍、噴頭、壓力控制等物理手段解決水的“絕緣”問題,用普通的自來水進行對高壓電力設備進行維護清洗是電力設備維護工作的一項作業指標。


在國家電力輸變電設備的帶電清洗標準GB 13395指出,只要水的電阻率為1500Ω"cm,在相對濕度不大于85%的工作條件下,被清洗電氣設備電壓最高可達220KV。一些企業在使用水對高壓電力設備噴淋技術方面的能力還可以對500KV的電氣設備,使用普通自來水(水電阻率2000歐姆/厘米,絕緣電阻為400千歐的條件下)進行帶電噴灑,并已被證明安全有效,得到國家有關部門檢測認可,并在實踐中已使用了多年。如果說清洗劑的環保要求及成本問題,水可以說是最優秀的,也是無可替代的。在電子工業的清洗溶劑方面,有絕緣性能的化學品種類就更多了,常用的絕緣、不燃性清洗劑有三氯乙烷、四氯化碳、氟里昂CFC113、CFC11、CFC22等。在國際上,美國、德國、加拿大、日本、韓國等開發出同類的產品也就更多了,過去電子設備的維護清洗時,絕大部分都采用氣霧罐裝的清洗劑,對電子設備(指小面積和局部維護的電子設備)進行清洗,這些清洗劑包括拋射劑相當大部分產品為ODS物質,并已使用多年,但隨著國際環保組織制定的全球性淘汰ODS物質的計劃實施,很多國家已禁止使用這類產品,繼而采用過渡期的替代品!敝袊兄Z在2005年度中將完全禁止使用上述的ODS產品!边@樣一來,無論是工業清洗和維護清洗都面臨著對清洗劑組份中含ODS類物質的受控問題。維護清洗用的專用清洗劑除了解決不含ODS的環保問題外,還要保障被清洗的電子設備中的電線、配件、接插件、塑料性質的各種元件外殼,印刷字樣的油墨等化學兼容性,同時也要保障機房環境和作業人員的安全性,如消防、毒性等問題。這就使清洗劑的技術指標要求更高。在電子工業精密清洗的過渡時期替代品中如:HCFC141b,HCFC225等都是目前較為理想的過渡性替代品,但因其化學兼容性指標尚未理想,如HCFC141b其沸點只有32.1攝氏度,蒸發潛熱大非常易結露,并且對PMMA材料及部分合成的酚醛塑料有腐蝕。HCFC225沸點54攝氏度對在線帶電維護清洗仍屬偏低,蒸發潛熱過大,也有對丙稀酸樹脂、聚氨脂橡膠、硅酮橡膠等不相容,化學兼容性不佳的特點,用于電子設備“在線”“帶電”維護清洗時效果不理想。而一些可長期使用的ODS替代品清洗劑中,如美國杜邦公司的Veatrel系列Axarel系列,日本的TECHNOCARE系列,這類優秀的清洗產品指標理想,但其價格昂貴,受到使用成本的限制。盡管困難不少,但是這些可“帶電”的清洗劑的不斷問世,還是推動了清洗劑技術的快速進步。但同時也讓一些偽劣商品也魚目混珠地流入市場、造成人們真假難分,無所適從。

有企業曾使用一些在市場上公開銷售的自稱為“發明專利的帶電清洗劑”,按清洗劑的廠家在其說明書及簡介中所描述其產品是“環!、“安全”的,但當人們在使用該產品作清洗后,作業人員曾出現嘔吐、流鼻血、手腫脹等不良反應,經有關機構進行產品的化學安全性分析,結果出人意料,這些“環保型”“帶電”清洗劑,競是由45.68%CFC113,29%四氯乙烯,24.32%十二、十三、十四烷等混合而成。另外一些產品其十三~十六烷占產品的配比高達69.24%,余下30.76%為CFC113和有毒的四氯乙烯等混合而成。氟里昂CFC113雖說清洗能力優秀,但其破壞臭氧層潛值高,已面臨被禁用,是指定被淘汰的ODS物質,無環?裳。四氯乙烯是有一定的毒性,一般要在密閉的器皿內使用,將四氯乙烯直接用于機房內的電子設備“在線”“帶電”維護清洗,因其對電子設備的高氧化性、不合適的化學兼容性,對人體健康的不安全性等因素的存在,是非常不合適的。而十二~十六烷均是可燃性化學品,常用作日用洗衣粉等洗滌產品的主要材料,對電子設備清洗是毫無作用的。其中十六烷近乎固態蠟狀物,其沸點高達攝氏271.5度,仔細分析,原來這種所謂非ODS類環保產品是一種偷換概念的手法,因四氯乙烯屬氯代烴類,有很低的ODP值(破壞臭氧層潛值),沸點為攝氏121度,蒸發潛熱值較CFC113少。但因其毒性,一般在空氣中的含量限制在50ppm以下,有些勞動保護條例已明文規定限制其使用,國際上許多國家已禁止使用這類產品。這么一種對勞動安全有危害的化學品,竟以“環!碑a品的名號自稱,這一些現象應該引起人們的關注。而十二~十六烷的使用,對電子設備維護清洗來說更是一種飲鴆止渴的工藝配方,為什么這么說?這些烷類化學品被四氯乙烯溶解后,既可掩蓋四氯乙烯因化學兼容性不佳而使被清洗的電子線板發白和造成對部分塑料材料被破壞等現象。同時又可以造成被清洗物在清洗完畢后,留有一層“光亮”的清凈外表,造成看似被清洗“干凈”的假象。殊不知,這些烷類物質竟是殘留于被清洗物表面的污染物,“光亮”的外層,等于給電子元件穿上一件厚厚的“棉襖”,閉塞電子原件表面的散熱通道,直接危害電子元件的散熱功能,甚至是一旦遇到引火的條件,這些烷類助燃物將是一個極大的消防隱患。


臣。劣質的“帶電”清洗劑,所采用的配制辦法往往出于對低成本的考慮和掩蓋技術弱點不足而采用的手法,這種做法是對被清洗的電子設備不負責任。我們呼吁行業協會制定一些相關的政策,對這些弄虛作假的企業實行有針對性地實行產品抽檢,使用現場抽檢等辦法,將一些危害行業健康發展的行為公諸于眾,以維護行業的健康發展。


在維護清洗使用的產品中,國外作為一項成熟技術,已有許多種類的清洗劑面市,而這些清洗劑中的確有相當部分是不適合“在線”“帶電”維護清洗的,相當一部分的產品只可作為一般性的維修護理清潔使用。其中原因是燃燒性、閃點、沸點、化學兼容性等技術指標,不能作機房中的電子設備“在線”“帶電”維護清洗。所以在選擇維護清洗的清洗劑時必須特別關注這些技術參數。在電子精密清洗技術領域中的許多化學清洗材料,是開發維護清洗材料的基礎,其中有HCFC類,HFC類HFE類PFC類等國際通用的技術材料,可與性能優良的化學組份相配合,用博采眾長的方式把它們合適的環保指標和安全有效的理化指標相結合。在一定的方法制備下可以開發出許多性能優越的電子設備維護清洗和“帶電”“在線”清洗產品。


近年來,我們看到一些企業積極地投入科技創新,尤其在替代ODS類物質的工作上作出積極的推動,他們沒有得到國家和聯合國開發計劃署UNDP的任何資金支持,但仍不斷地以自身的努力去開發。就電子精密清洗材料的ODS替代品方面,已成功開發出新型的烯烴類清洗材料,其ODP值為0,GWP值很低,不燃燒、無腐蝕、低表面張力、絕緣性好,符合開放型使用的安全指標(為實際無毒級產品),其化學兼容性更是優秀,沸點、沸程、蒸發潛熱等指標,非常適合于 FIO清洗工藝,尤其適用于電子設備的“在線”“帶電”維護清洗。這類產品同樣適用于電子工業精密清洗,性能與美國杜邦公司的Veatrel系列相接近,但價格卻極具競爭力。所以說在維護清洗領域中成熟產品的開發已不是一個設想而是經過多年的應用實踐并在逐步走向成熟。筆者愿意通過《洗凈技術》這個技術交流平臺與各方有志推動電子清洗技術進步的人士一同研究探討和進行技術交流,為促進維護清洗技術的進步和發展提供建議。


綜上所述維護清洗領域的確有許多技術難關要攻克,市場規范工作亟待完善,但我們認為,維護清洗的技術發展是具有建設性和前瞻性,是有廣泛的市場和應用領域,隨著信息技術的發展。信息設備的大量使用對其運行可靠性的維護顯得尤為重要。中國洗凈工程技術合作協會的成立,標志著清洗領域中電子設備維護清洗的應用技術的發展有了更規范、更科學、更健康的行業管理機制,使我們在努力淘汰ODS物質的同時也更積極地推動科學創新和技術進步,為信息產業的發展作出積極的貢獻。

 

 

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