«Aim» означает «Цель» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Компоненты и технологии, № 8'2004

Продолжение. Начало в № 6-7'2004

«AIM» означает «цель»

В статье представлен обзор отмывочных средств и адгезивов производства компании AIM.

Наталия Лебедева

aim@pribor.ru

Александр Переятенец, к. т. н.

pribor@pribor.ru

В процессе изготовления радиоэлектронного оборудования могут применяться различные отмывочные средства, предназначенные для обезжиривания и очистки поверхностей. Эти средства можно классифицировать по следующим параметрам:

1. Назначение:

Отмывка перед пайкой.

Отмывка после пайки.

2. Механизм действия:

Растворители.

Омылители.

3. Отмывочные средства на основе:

Спирта.

Эфира.

Бензина.

Водных растворов.

Органических растворителей.

4. Способ применения:

Погружение.

Обрызгивание.

Аэрозольное воздействие.

Исходя из этого, рассмотрим некоторые отмывочные средства производства компании AIM, приведенные в таблице 1.

Следует отметить разницу между механизмом действия омыляющих средств и растворителей. Действие растворителей основано на растворении и абсорбции загрязняющих агентов. Таким образом, в процессе отмывки, по мере насыщения отмывочного средства растворенными веществами эффективность действия растворителя снижается, что, в свою очередь, ведет к ухудшению качества отмывки. Механизм действия омылителей несколько иной и заключается в химическом воздействии на загрязняющие вещества. В результате этого воздействия остатки флюса, паяльной пасты, трубчатого припоя преобразуются в водорастворимые соединения, подобные мылу, которые затем легко смываются водой. При этом эффективность действия отмывочного средства сохраняется значительно дольше.

Таблица 1. Отмывочные средства производства компании AIM

AIMTerge 520A DJAW-10 200AX-10

Состав основы Вода Спирт Гликолевый эфир

Механизм действия Омылитель Растворитель Растворитель

Назначение Отмывка печатных плат после пайки Отмывка плат перед пайкой, очистка трафаретов, допускается отмывка игл и шприцов Отмывка плат перед пайкой, очистка трафаретов

AIMTerge 520A является универсальным средством для отмывки печатных плат от загрязнений, возникающих в процессе изготовления и сборки. Целью такой отмывки является удаление остатков флюса и других загрязнений: пыли, грязи, частиц диэлектриков и металлов, жировых отложений, масел, органических и неорганических кислот и пр. AIMTerge 520A разработан специально для удаления канифольных остатков и флюсов класса No-Clean, может применяться и для ускорения процесса отмывки остатков водосмываемых флюсов. Некоторые свойства AIMTerge 520A приведены в таблице 2.

Остановимся на особенностях применения этого средства. Основной принцип действия AIMTerge 520A — омыление. Специально разработанный состав позволяет быстро и эффективно отмывать печатные платы после пайки. Химический состав этого средства включает в себя также и вещества, растворяющие загрязнения, что позволяет комбинировать оба принципа отмывки: омыление (как основной) и растворение, что обеспечивает высокое качество отмывки от всех видов загрязнений.

Таблица 2. Свойства AIMTerge 520A

Цвет От бесцветного до светло-желтого

Удельный вес к воде 0,96-0,97

Точка кипения (конденсации) 102 °С

Точка плавления (замерзания) -22,04 °С

рН (1-процентный водный раствор) 11,8

Точка вспышки 110 °С

Стандартная концентрация рабочих растворов 7-15%

Рекомендуемая температура рабочих растворов 50-70 °С

Компоненты и технологии, № 8'2004

Таблица 4. Свойства 200АХ-10

Таблица 3. Свойства DJAW-10

Цвет бесцветный

Удельный вес к воде 0,79

Точка кипения (конденсации) 133 °С

Точка плавления (замерзания) -81 °С

рН (1-процентный водный раствор) нейтральный

Точка вспышки 12 °С

Стандартная концентрация рабочих растворов 100%

Рекомендуемая температура рабочих растворов комнатная

Цвет бесцветный

Удельный вес к воде 0,95

Точка кипения (конденсации) о 31 2

Точка плавления (замерзания) -68 °С

Точка вспышки 78 °С

Стандартная концентрация рабочих растворов 100%

Рекомендуемая температура рабочих растворов комнатная

Для отмывки применятся водный раствор А1МТе^е 520А, концентрация которого обычно составляет 7-15%. Хотя А1МТе^е 520А может работать без нагрева, наибольшая эффективность достигается при температуре рабочего раствора 50-70 °С. Рекомендуемое время выдержки плат в растворе составляет 5-15 мин. Очищающий раствор должен быть тщательно удален с поверхности плат водой или паром. Ополаскивание плат производится в два этапа: первый в горячей воде, окончательный — в горячей или холодной. Применение деионизированной воды для окончательного полоскания улучшает качество отмывки. В зависимости от особенностей конкретного процесса, параметры температуры, концентрации и времени выдержки могут варьироваться. Финальным этапом отмывки является сушка.

А1МТе^е 520А рекомендован для применения во всех типах автоматизированных систем отмывки, включая ультразвуковые, а также для отмывки вручную. При этом применение ультразвука значительно повышает эффективность применения А1МТе^е 520А.

DJAW-10 является средством для отмывки, разработанным для предварительной отмывки плат с целью удаления с них следов загрязнений, для обезжиривания и для активации поверхности плат. Кроме того, он применяется для удаления неправильно нанесенной пасты, флюсов и эпоксидных клеев, а также для очистки трафаретов. Разработанный на основе спирта, DJAW-10 действует как растворитель и рекомендуется как для ручного, так и для автоматического нанесения. Допускается применение DJAW-10 для

отмывки плат после пайки. Основные свойства DJAW-10 сведены в таблице 3.

200АХ-10 представляет собой очиститель трафаретов на основе эфира, разработанный для нанесения вручную. Так же, как и DJAW-10, 200АХ-10 применяется для предварительной отмывки плат. При этом удаляется неоплавленная паяльная паста, флюсы, жировые загрязнения, частицы грязи. Применение 200АХ-10 не приводит к удалению неотверж-денного эпоксидного клея и не ведет к повреждению уже отвержденного клея. В таблице 4 приведены некоторые свойства 200АХ-10.

DJAW-10 и 200АХ-10 100-процентно совместимы со всеми паяльными пастами AIM. Применение этих средств для очистки трафаретов позволяет продлить жизнь пасты на трафарете, препятствуя ее высыханию, а также облегчает высвобождение пасты даже из самых мелких апертур трафарета. Они совместимы с большинством пластиков, быстро испаряются, не приводят к растеканию пасты. Для очистки трафаретов вручную с помощью этих средств рекомендуется использовать нетканый безворсовый материал, не допуская их попадания непосредственно на трафарет.

Epoxy 4044 производства AIM представляет собой однокомпонентный быстроотверж-даемый эпоксидный клей, предназначенный для фиксации поверхностно-монтируемых компонентов на печатной плате. Применяется при пайке волной припоя или при пайке оплавлением двустороннего монтажа. Может быть нанесен через трафарет или дозатор как с помощью автоматических установок, так и вручную.

Стандартная версия Epoxy 4044 — красного цвета для цветного оптического распознавания. Но AIM изготавливает также версию этого клея желтого цвета для систем распознавания, использующих шкалы серого. Как показывает таблица 5, этот клей, являясь свето- и теплоотверждаемым, быстро высыхает под воздействием тепла.

Не подвергавшийся воздействию методов отверждения клей может быть удален с платы с помощью средств, содержащих изопропиловый спирт. Удалению высохшего клея Epoxy 4044, а также компонентов, прикрепленных этим клеем, способствует воздействие горячим воздухом — достаточной является температура около 120 °С.

Клей поставляется в вакуумных шприцах, применяемых в большинстве существующих устройств дозирования.

Заполнитель Epoxy 623 компании AIM разработан как однокомпонентный заполнитель для CHIP-компонентов. Свойства этого материала приведены в таблице 6.

Низкая вязкость и улучшенные смачивающие свойства Epoxy 623 способствуют повы-

Таблица 5. Свойства Epoxy 4044

Цвет красный или желтый

Удельный вес к воде 1,13

Точка кипения >260°С

Точка плавления/замерзания -22,04 °С

Вязкость 300...500 х 103 с-1

Время высыхания при 100 °С <4 мин

Время высыхания при 120 °С <3 мин

Прочность на сдвиг 203,9 кг/см2

Прочность на скручивание 0,272 кг

Прочность на отрыв 5,9 кг

Срок хранения при 4 °С 12 мес.

Срок хранения при 22 °С 6 мес.

Таблица 6. Свойства Epoxy 623

Цвет светло-желтый

Удельный вес 1,08 г/см2

Вязкость 10000 с-1

Время высыхания при 100 °С <10 мин

Время высыхания при 120 °С <7 мин

Время высыхания при 150 °С <5 мин

Скорость капиллярного действия 5 мм/3 мин

Срок хранения при 22 °С 6 мес.

Компоненты и технологии, № 8'2004

Таблица 7. Свойства Cepoxy 1025

Цвет серебристый

Плотность 2,5 г/см2

Вязкость 700 х 103 с-1

Удельное сопротивление (Ом-см) 1...4 х10-4

Содержание металла 70%

Время высыхания при 100 °С <10 мин

Время высыхания при 120 °С <4 мин

Время высыхания при 150 °С <2 мин

Скорость капиллярного действия 5 мм/3 мин

Срок хранения при 22 °С 6 мес.

шенной капиллярной активности этого заполнителя, что в свою очередь, обеспечивает быстрое и равномерное, без пустот, заполнение пространства под компонентами. Характеризуется повышенной адгезией к поверхности, прозрачностью, отсутствием усадки; химически нейтрален. Epoxy 623 рекомендуется для монтажа бескорпусных компонентов, а также различных кристаллов, обеспечивая их герметизацию и виброзащиту. Не вызывает коррозии металлов и сплавов, в том числе меди. Совместим с остатками безотмывных флюсов. Предварительный нагрев Epoxy 623 до 40-50 °С и наконечника дозатора увеличивает эффективность его действия. Заполнитель Epoxy 623 ремонтопригоден под воздействием тепла. Компонент, разогретый потоком горячего воздухом до 120 °С, легко удаляется с помощью шпателя.

Таблица 8. Соотношение паяльных материалов производства AIM и Multicore

LOCTITE (Multicore) AIM

Клей SMT Adhesive/Epoxy SA Series Epoxy 4044

Отмывочные средства PC 85 ECOSOLV, PC 86-05 AIMTerge 520A

Отмывочные средства PROZONE SC-01, SC-02 DJAW-10, 200АХ-10

Антиоксидант DROSS-X Deox Powder

Токопроводящий однокомпонентный клей на основе серебра Cepoxy 1025 совместим с различными материалами, применяющимися в SMT, и является теплоотверждаемым. Обладая высокой прочностью на отрыв наряду с хорошей тепло- и электропроводимостью, Cepoxy 1025 обеспечивает прочные соединения разнородных материалов: металлов, керамики, стекла, пластиковых покрытий и пр. Применяется для присоединения компонентов к твердым и гибким поверхностям, полупроводников, электродов, и в других случаях, требующих образования токопроводящих соединений. Некоторые свойства Cepoxy 1025 сведены в таблице 7.

Cepoxy 1025 разработан для нанесения через дозатор. Существует версия Cepoxy, предназначенная для трафаретной печати.

Кроме того, компанией AIM производится антиоксидант в виде кристаллического порошка Deox Powder. Антиоксидант при-

меняется при пайке волной припоя и предназначен для сокращения образования шлаков на поверхности ванны припоя. Deox Powder совместим со всеми видами жидких флюсов, включая безотмывные, характеризуется слабым запахом и отсутствием остатков на плате.

Первоначально Deox Powder наносят на очищенную поверхность припоя. Затем эффективность действия антиоксиданта поддерживается путем добавления 30-100 г Deox Powder каждые 3-4 часа работы.

В таблице 8 приводится соотношение отдельных паяльных материалов производства компаний AIM и Multicore.

В следующем номере журнала будут рассмотрены предлагаемые компанией AIM решения для бессвинцовых технологий пайки.

Продолжение следует