随着电子行业向微型化、高集成化方向发展（如5G芯片、柔性PCB板），元器件表面的污染物（如焊接残留的助焊剂、制程中的金属离子、环境微颗粒）对其性能的影响愈发显著。。因此，电子元器件清洗已成为电子制造流程中的关键环节，而超纯水的水质纯度是决定清洗效果的核心因素。

一、实验部分

（一）实验材料与设备

1、实验样品：刚性PCB板；芯片封装件。

2、核心设备：博清生物超纯水机；超声清洗机；电阻率仪；总有机碳（TOC）分析仪；离子色谱仪；光学显微镜；高精度万用表。

（二）实验方法

1、超纯水水质检测

启动博清生物超纯水机，稳定运行30min后，按以下指标检测产水水质，连续检测24h，每1h 记录1次数据：

电阻率（25℃，采用电阻率仪直接测定）；

TOC（采用TOC分析仪测定）；

微粒含量（0.2μm，取100mL超纯水，通过光学显微镜计数）；

离子含量（Cl⁻、SO₄²⁻，采用离子色谱仪测定）。

2、电子元器件清洗流程

预处理：用压缩空气（0.3MPa）吹扫元器件表面，去除直径＞10μm的大颗粒污染物；

超声清洗：将元器件放入博清超纯水中，启动超声清洗机（温度40℃，时间10min）；

漂洗：更换新鲜博清超纯水，再次超声漂洗5min，去除残留污染物；

烘干：将元器件放入真空干燥箱（温度60℃，真空度-0.09MPa），烘干30min。

3、清洗效果评价指标

外观清洁度：通过光学显微镜观察清洗后元器件表面，记录是否存在可见污染物（微粒、污渍）；

污染物残留量：

离子残留：取清洗后元器件，用10mL博清超纯水浸泡30min，测定浸泡液中Cl⁻、SO₄²⁻含量；

有机残留：通过TOC分析仪测定浸泡液中TOC含量，计算有机残留物去除率；

电性能：采用高精度万用表测定PCB板导通电阻（选取5个测试点，取平均值），记录清洗前后电阻波动幅度；

长期稳定性：将清洗后的元器件置于恒温恒湿箱（温度40℃，湿度85%）中老化720h，统计故障率。

二、结果与分析

（一）博清生物超纯水机产水水质

博清生物超纯水机连续24h产水水质检测结果显示，设备产水电阻率稳定维持在 18.25MΩ・cm，波动幅度仅±0.05MΩ・cm，远低于传统超纯水机（波动±0.5MΩ・cm）。该水质完全符合电子级水要求，说明博清生物超纯水机的五级纯化工艺可实现稳定的高纯度产水，为电子元器件清洗提供优质介质。

（二）电子元器件清洗效果

1、外观清洁度

光学显微镜观察结果显示：清洗前，PCB板表面存在明显的助焊剂残留（淡黄色污渍）及直径2~5μm的微颗粒；芯片封装件表面有不规则有机附着物。清洗后，两类元器件表面均无可见污渍及微颗粒，表面平整度显著提升，说明博清超纯水可有效去除元器件表面的宏观污染物。

2、污染物残留量

污染物残留检测结果显示。清洗前，PCB板表面Cl⁻、SO₄²⁻残留量分别为45ppb、38ppb，TOC残留量为85ppb；芯片封装件表面Cl⁻、SO₄²⁻残留量分别为32ppb、25ppb，TOC残留量为62ppb。清洗后，两类元器件表面的Cl⁻、SO₄²⁻残留量均＜1ppb，TOC残留量＜3ppb，有机残留物去除率＞99%。这一结果表明，博清超纯水中极低的离子和有机物含量可避免清洗过程中的“二次污染”，同时其高纯度特性可增强对污染物的溶解与剥离能力，实现深度除污。

3、电性能

PCB板导通电阻测试结果显示：清洗前，5个测试点的导通电阻平均值为12.5Ω，波动幅度为±2.3Ω；清洗后，导通电阻平均值降至8.2 Ω，波动幅度缩小至±0.5Ω。电阻降低且波动减小的原因是：超纯水去除了表面氧化层及离子污染物，降低了电流传输阻力，同时减少了接触电阻的不均匀性。这一结果证实，博清超纯水清洗可显著提升电子元器件的电性能稳定性。

4、长期稳定性

老化测试结果显示：经博清超纯水清洗的元器件，720h老化后的故障率为3%（1/30）；而采用传统纯水清洗的对照组，故障率为18.3%（5/30）。故障率降低62%的原因是：博清超纯水彻底去除了腐蚀性离子（如Cl⁻）和有机污染物，避免了长期使用中的电化学腐蚀及散热不良问题，延长了元器件的使用寿命。

三、讨论

博清生物超纯水机在电子元器件清洗中的优异表现，主要源于其优化的纯化工艺设计：

（一）RO+EDI组合工艺：RO膜可去除99%以上的离子和大分子有机物，EDI技术则通过电场作用实现离子的深度去除，使产水电阻率稳定达到18.2MΩ・cm，避免了传统离子交换树脂需频繁再生的问题，降低维护成本；

（二）双波长UV氧化：185nmUV可产生羟基自由基，氧化分解水中的TOC，254 nmUV则可杀灭微生物，防止微生物黏附在元器件表面形成生物膜；

（三）终端微滤：0.1μm滤膜可截留水中的微小颗粒，避免颗粒划伤元器件表面或堵塞芯片引脚。

与传统超纯水设备相比，博清生物超纯水机还具有以下优势：

（一）能耗低：采用节能RO泵，比传统设备能耗降低15%，符合电子行业绿色制造的发展趋势；

（二）智能化：配备触摸屏控制系统，可实时监控产水水质、流量及耗材寿命，便于远程运维；

（三）适应性强：可根据不同元器件的清洗需求，调整产水流量（5~10L/h）及水温（25~40℃），提升清洗工艺的灵活性。

本研究通过实验验证了博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机在电子元器件清洗中的应用效果，得出以下结论：

（一）博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机产水水质符合GB/T 11446.1-2013 E1级标准，电阻率稳定 18.25MΩ・cm，微粒及离子含量极低，可提供稳定的高纯度清洗介质；

（二）经该超纯水清洗的电子元器件，表面污染物去除率＞99%，导通电阻波动幅度降低至±0.5 Ω，长期故障率降低62%，显著提升了元器件的清洁度、电性能及可靠性；

（三）博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机的五级纯化工艺、低能耗及智能化设计，使其适用于电子行业高精度元器件的清洗需求，为电子制造流程的质量提升提供了关键支撑。

未来可进一步探究博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机在更精密元器件（如量子芯片、柔性电子）清洗中的应用，并结合清洗工艺参数（如超声功率、清洗时间）的优化，进一步提升清洗效率与效果。