1、洗浄原理
フラックスの残留物に対する洗浄は主に溶解作用を通して完成する。松脂であっても、有機酸（カルボキシル酸）及びそれらのピンク塩(pink salt)或いは鉛塩(lead salt)であっても、洗浄剤にある程度の溶解度があり、基板が洗浄剤へ移行する過程に残留物を除去する。溶解過程の中で、洗浄剤の温度を高めたり或いは超音波やブラシを使ったり、いずれも洗浄効果と洗浄速度を向上することができる。比較的に安全な方法は超音波で洗浄することである。

2、洗浄剤の構成
水基洗浄剤を除いて、洗浄剤は例外なく揮発し易い溶剤から混合して出来上がった物である。フロンは最も効き目のある洗浄剤原材料で、速乾性、高洗浄速度、徹底的に洗浄できるなどのメリットがある。ただし、環境保護の配慮に基づき、現在もう次第に使用禁止されることになる。エコ洗浄剤はほとんど小分子のアルコール類、炭化水素類、ケトン類、エーテル類、エステル類溶剤により構成されている。例えばアルコール、イソプロピルアルコール、溶剤油、アセトン、エチレングリコールモノブチルエーテル（ethylene glycol monobutyl ether）、ブチルアセテート（butyl acetate）、テレビン油などにより構成されている。メーカ別の洗浄剤は差別が存在するが、どうせこれらの溶剤と防腐剤、防錆剤、浸透剤から混合して出来上がったに違いない。

3、洗浄剤の幾つかの特性
フラックスと類似して、洗浄剤も下記の特性を持っている：
 A、可燃物であるので、火気や高温のところから遠く離れること。
 B、揮発し易いので、密封して保存すること。
 C、スチームが人体に対する損害が小さいが、多く飲み込むと有害である。
 D、二酸化炭素或いは粉末消火器で消火できる。
 E、皮膚に接触すると、あまりに大きな損害がないが、長時間に接触すると、皮膚が脱脂され粗くなる。
 F、目に入った場合、直ちに水で洗浄する、目に軟膏を塗る。厳重な場合直ちに病院に行くこと。

4、洗浄剤の豆知識
残留物の分類、プリント基板は溶接後の残留物が大体三種類に分けられる：
 A、顆粒性汚染物——ホコリ、綿ビロードと半田ボール。半田ボールは一種の溶接欠陥で、若し、設備の振動が大量の小さい半田ボールを一つの箇所に集中されれば、電気ショートを引き起こす恐れがある。半田ボールは洗浄を通じて取り除くことができる。
 B、非極性汚染物——松脂樹脂、パラフィン及びウェーブソルダーリング用酸化防止油、及び作業者が残された化粧品やハンドソープ。
 C、極性汚染物——ハロゲン化物、酸と塩。

5、なぜ洗浄するか？即ち、残留物はどんな危害があるか？
  顆粒性汚染物ー電気ショート
  極性汚染物ー絶縁破壊
                    ー漏電
                    ー素子/電気回路腐食
  非極性汚染物ー外観影響
                       ー白色粉印
                       ーホコリ附着
                       ー電気接触不良

6、溶剤洗浄設備
A．現に応用されている洗浄設備はほとんど超音波洗浄機である。
超音波洗浄機は幅広く使用されるバッチ式洗浄機である、小バッチ生産に満足できるだけでなく、大バッチ生産にも満足できる。超音波は素子の内部リードを損害する恐れがあるが、米国と日本の多くの会社が現にうまく運用されいる。
B．大体「液相洗浄」と「気相洗浄」に分けられる。
液相洗浄は主に複数の洗浄槽を使い、洗浄対象のPCBを洗浄剤に浸漬して洗浄する。超音波洗浄機内の洗浄剤温度は普通：35～85℃、洗浄時間：2～5分である。普通の洗浄剤はすべて液相洗浄方式を採用できる。
厳密に言えば、「気相洗浄」とは最低でも三つの槽のある機械である、その中第一槽は熱洗浄、第二槽は冷凍浸漬洗浄、第三槽は沸騰蒸気洗浄。第三槽の洗浄剤を沸騰まで加熱して蒸気が発生する、蒸気が冷凍浸漬洗浄後の低温ワークに会うと液体になり、汚れは液体と共に槽内に落とし、かなりきれいなワークを得ることができる。このようにPCBがきれいな洗浄液から出ると、表面が非常にきれいになれる。このような設備に適用する洗浄剤は主にトリクロロエチレンなどの不燃性の単一或いは混合液体である。
水溶液洗浄設備は洗浄剤コストを節約することができるが、その設備が比較的に複雑で、汚水排出問題に関わり、一時間の資金投入が割に大きい、だから現在の小規模企業はほとんど使っていない。

7、洗浄後の検査
A、目視検査：2～10Xの光学顕微鏡を使って基板にフラックス及びその他の残留物があるかを検査する。この方法は比較的に簡単であるが、定量に微量の残留物を示すことは難しいである。
B、溶剤抽出：基板を試験溶液に浸漬してからイオン測定計でイオン導電率を測定する。この方法は設備が高く、速度が遅いが、信頼性が高い。
C、表面絶縁電気抵抗の測定(SIR)：この方法のメリットは直接測定と定量測定である。ローカルエリアにフラックスが残留されているかを検査することができる。この方法は比較的に複雑で、基板の表面層に付加電気回路を設計する必要がある。

8、基板を洗浄された後に白くなることはなぜであるか？
（1）現象：PCBが溶接後に表面がきれいで、ノークリーン、ただし翌日になると白くなる現象がある。

（2）分析：
基板が洗浄された後、表面に出る白色残留物或いはノークリーンの基板が保存後、表面に出る白色物質であれ、修理し直す時に発見された溶接スポットでの白色物質であれ、以下の四種類の情況にほかならない。
①フラックス中の松脂：ほとんどの徹底的に洗浄されていなく、保存後、溶接スポットが失効した後に発生する白色物質がすべてフラックスでの松脂である。その原因は、多数のフラックスと半田ペーストに、松脂類化合物は「成膜」と「溶接」の主要な化学物質なのだ。松脂は通常では、透明、硬く且つ脆い固定形のない固体物質であり、結晶体ではない。そのため、松脂は熱力学では不安定で、結晶の傾向がある。松脂が結晶された後、無色透明体が白色粉末に変わることになった。若し、徹底的に洗浄されないと、白色残留物は溶剤が揮発された後に、松脂が形成した結晶粉末である。これは基板の性能に影響しない。
②松脂変性物：これは基板を溶接する過程中に、松脂とフラックスが反応して発生された物質である、しかもこの物質は一般的に溶解性が弱く、洗浄しにくいので、基板に残って、白色残留物が形成された。これらの白色物質はすべて有機成分であるため、依然として基板の信頼性を保証することができる。
③有機金属塩；溶接表面の酸化物を除去する原理は、有機酸と金属酸化物の反応によって、液体松脂に溶解できる金属塩が形成できて、冷却後に松脂と固溶体が形成し、洗浄で松脂と一緒に除去する。溶接表面、部品の酸化程度が高ければ、溶接後の生成物の濃度も非常に高くなる。松脂の酸化程度があまりに高すぎる時、未溶解の松脂酸化物と一緒に基板に残らせる可能性がある。この場合、基板の信頼性がダウンされる。だから、SMTを実装するには慎重に溶接材料を選定しなければならない。
 ④金属無機塩
これらは溶接材料中の金属酸化物とフラックス、あるいは半田ペースト中のハロゲン系活性剤、PCBパッドでのハロゲン族イオン、素子表面のメッキ層中のハロゲン族イオン残留物、FR4材料、ハロゲン系材料が高温の時に釈放されたハロゲン族イオンの反応で形成された物質の可能性が高い、普通は有機溶剤での溶解度がとても小さいである。
また、フラックスの残留物はPCBの設計、半田リフロー温度、リフロー時間、温度、湿度などにも関係がある。
洗浄設備が正常的に運転(超音波、温度、洗浄時間)する時に白くなる現象が発生する場合、きれいに洗浄されていなかったからで、洗浄力不足により誘発されことだ。白色物質は松脂、重合松脂結晶体である一方小分子酸のピンク塩と鉛塩も含んでいる。通常の状況では、松脂と重合松脂が固化する時に結晶しない、溶剤に溶解しやすい、一旦結晶すると、たくさんの性質が変化され、溶剤における溶解速度も非常に遅くなる。小分子酸のピンク塩と鉛塩が溶剤における溶解度が割に小さく、しかも溶解速度も遅い。温度を向上させないと洗浄時間を延長させない場合、洗浄剤の選択が非常に重要になる。適切な洗浄剤を選定できれば、フラックスの残留物を徹底的に除去する可能性がある、それにひきかえ、残留物に適しない洗浄剤を選択したら、これらの金属塩を除去し難くなって、基板に白斑が残される。これらの物質は基板の電気性能に影響を与えられる。異なる洗浄剤は異なるフラックスに対して、異なる洗浄効果を表している、これは実際的にテストしないと、ある種類のフラックスに最適な洗浄剤を選定できない。
　もう一種の情況がある、即ち通常では正常的に使用できるが、天気が悪く、特に湿度がとても高い時に白くなる現象が発生し易くなる。湿度は、洗浄剤の液面に凝結する水蒸気が洗浄力を下降させる一方松脂結晶の機会を増加して洗浄の難しさを増加させる。このような現象は、優れた洗浄剤を選択できれば解決できる。

9、洗浄問題に間違った認識
洗浄プロセスで、ノークリーンの半田ペーストとフラックスを選定してはいけない。でなければ徹底的に洗浄できなく、返って信頼性を下げることになる。
　電子製造メーカーの要求に迎合するため、たくさんのフラックスメーカーがノークリーンのフラックスを開発した、その製品の説明書に「RA」と標記されているにもかかわらず、高精度要求の場合、例えば軍事、飛行機の部品、信頼性を確保するため、たとえ活性が比較的に弱いRMA型フラックスでも、きれいに洗浄しなければならない。しかし、RAフラックスの活性が比較的に強いので、腐食と漏電などの問題を引き起こしてしまう。扇風機のような低要求の民需市場に応用される以外、洗浄しなければならない。既存の検査方法に制限され、RAフラックスは検査する時にとても高いSIR（表面絶縁電気抵抗）を含む可能性があるが、使用する時に依然として漏電による画像縞模様と音色ひずみなどの問題が出てくる。この現象は既にたくさんのメーカーに実証された。

10、間違った洗浄操作
A、超音波がない場合、基板を簡単に浸漬後にすぐ乾燥させること。
 B、ブラシで洗浄剤を付けて、基板を数回洗浄するだけで完了すること。
前にも紹介されたように、フラックスの残留物の成分が複雑であり、洗浄難度が割に大きくて、勝手に洗浄することができない。でなければ、超音波で洗浄する必要がなくなる。
    フラックス残留物の中に、松脂或いはその他合成樹脂を主体にする普通汚染物が、ハロゲン族元素、カルボキシル酸、塩などに対して包んで、「ラミネート」作用を果たすことができて、大幅にイオン汚染物の腐食を下げて、湿気による漏電などの問題を回避できる。
洗浄する過程の中で、樹脂は優先的に洗い流されるため、この時に洗浄操作を中止すると、基板に残されるものはイオン汚染物であり、この結果は考えなくてもわかると思う。洗浄が徹底しないと、もたらす深刻な問題が発生するため、一旦に洗浄し始めると、徹底的に洗浄しなければならない。

11、どのように洗浄効果を向上するか
 A、溶接後にできるだけ早く洗浄すること。(1時間以内)
 B、洗浄剤の作動温度を向上する。
 C、洗浄時間を延長する。
 D、常に新しい洗浄剤を交換すること。
私たちは、製品に完全に傷害がない炭化水素洗浄剤に対して、前もってPCB（炭化水素洗浄剤が燃えやすい場合、普通の超音波洗浄機を使えなく、必ず比較的に高価な爆発防止洗浄機を採用しなければならない）を液体に浸して、それから正式な超音波洗浄を行い、フラックスの残留物成分が複雑で、洗浄が難しいという問題を解決すうことができる。

12、洗浄剤とPCBの互換性についての問題
科学技術の進歩に従って、PCBの構成素子が益々多くに、益々複雑にあり、洗浄剤とPCB互換性の問題が日に日に際立っている。異なった洗浄剤は異なった材質の電子素子対して、異なった互換性性能を表して、これは実際的に試用しないと、あるPCBの中すべての材料が完全に互換性を持つ洗浄剤を選択できない。