Научная статья на тему 'Отмывать - "Прозоном"'

Отмывать - "Прозоном" Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
90
101
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Переятенец Александр

На страницах нашего журнала неоднократно поднимался вопрос о необходимости отмывки плат и электронных узлов после пайки. В результате горячей полемики было выяснено что мыть все же надо.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Отмывать - "Прозоном"»

Компоненты и технологии, № 3'2003

Отмывать - «Прозоном»!

На страницах нашего журнала неоднократно поднимался вопрос о необходимости отмывки плат и электронных узлов после пайки. В результате горячей полемики было выяснено, что мыть все же надо [1-4]. В предлагаемом материале вопрос отмывки рассматривается в другом ракурсе: когда мыть, чем мыть и каким образом мыть.

Александр Переятенец

pribor@pribor.ru

В

е-

типовом технологическом процессе поверхностного монтажа компонентов на печатные платы операция отмывки может применяться несколько раз. Необходимость включения операции отмывки в технологический процесс определяется следующими причинами:

• перед пайкой необходимо обеспечить условия эффективного взаимодействия наносимых флюсов с контактными площадками платы;

• перед нанесением защитного покрытия необходимо подготовить поверхность платы с установленными на нее компонентами к лакировке. Предварительная отмывка осуществляется непосредственно после операции входного контроля и до пайки (нанесения паяльной пасты), когда возникает необходимость промыть заготовки печатных плат для устранения следов загрязнений, обезжиривания и для активации поверхности. При этом с поверхности платы подлежат удалению: пыль, грязь, жировые отложения, масла, парафины, а также сульфидные и оксидные наслоения с контактных металлических поверхностей.

Основная отмывка печатных плат в типовом технологическом процессе позиционируется, как правило, по завершении контроля качества пайки и до нанесения защитного покрытия на поверхность платы с установленными на нее компонентами. Необходимость основной отмывки обусловливается высокими требованиями к чистоте поверхности перед нанесением влаго- и электроизоляционных покрытий. После пайки удалению с поверхности платы и с установленных на ней элементов подлежат: пыль,

Таблица1

грязь, частицы диэлектриков и металлов, жировые отложения, масла, парафины, остатки компаундов, органические и неорганические кислоты, компоненты флюсов. Особо следует уделять внимание удалению остатков флюса. Состав флюсов определяется решаемыми с их помощью задачами. Обычно в их состав входят: основа, растворитель окисной пленки и активное флюсующее вещество. Одно из назначений флюсов — растворять оксидные пленки и снимать загрязнения, говорит о том, что флюсы надо по завершении пайки смывать вместе с этими окислами и загрязнениями.

Распространенными материалами выводов и внешних контактов монтируемых электронных компонентов являются золото, серебро, палладий-серебро, медь, а также луженая медь. Отмывочное средство должно выбираться таким образом, чтобы исключить выщелачивание этих материалов и не нарушать надежность паянного соединения. Вместе с тем ряд компонентов, размещаемых на печатных платах, ограничивает или же исключает как используемые материалы (среды) для отмывки, так и определенные технологические приемы, применяемые в процессе самой отмывки. К таким особо чувствительным элементам относятся: литиевые источники питания, ЖКИ, а также некоторые механические компоненты в связи со своей негерметичностью, такие, как кнопки, тумблеры, подстроечные и регулируемые элементы. Следует учитывать, что ряд активных радиоэлектронных компонентов (некоторые микросборки, микросхемы, объемные резонаторы, кварцы) критичны к использованию в процессе отмывки ультразвуковых установок. Присутствие та-

Тип загрязнения и характер возникновения Состав загрязнения Средства для отмывки

Нейтральные компоненты, появившиеся в процессе производства и монтажа • пыль, грязь; • масла, жиры, парафины; • нерастворимые твердые компоненты флюсов; • металлические и неметаллические частицы и элементы бензин

Ионогенные компоненты, осевшие на поверхности платы и на монтируемых элементах в процессе монтажа, пайки и работы флюсов • кислоты, активаторы флюсов; • минеральные соли; • оксидные и сульфидные пленки с контактных площадок и выводов монтируемых компонентов отмывочные жидкости с ПАВ на водной основе

Отработанные и непрореагировавшие составляющие флюсов, компоненты оборудования, контактировавшие с клеями, компаундами и паяльными пастами • органические кислоты; • особо - канифоль и активаторы из состава флюсов; • продукты разложения флюсов; • остатки компаундов, клеев, паяльных паст отмывочные жидкости на спиотовой основе

Компоненты и технологии, № 3'2003

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

мерам Оахпкиосте «ситрагг N*007/7001 от 22 10 2001г

СООТВЕТСТВУЕТ (НЕ СООТВЕТСТВУ#Т) государственным саниіарно-

(и*м»*ное

эпидемиологическим

правилам

нормативам

[ . 1 007’7в 'СС6Т врад«ыа вещества Классификация и обицт тр^омм бмэпасноспГ. ГН

2 2 5 ООО-96 Тірвдвльио я<ж*»ст«1«*ы*

ГПЯК) «рад»«** милеп a аоедпа раСо-4* ммм*

Органимция — изготовитель

Х-Р**» ТЛЛПСОКЕ SOLDERS UMTTED* (ваоиадбр*-аи«>

Получатель санитарио-эпидемиологического заключения

ООО НПО ~Yiwaapc*nПрибор-. 19Э0Э8. Сан*т-ПвтврЄург Нвасщ» np 111/3,

25/ і Российская

продукции соответствующей (не соответствующей)

нормативам

государственным санитарно-эпидемиологическим правилам

МЛЦГЛЦГСЭНвСаигт-Петерб|рг«. прот Nil 75ЗД89 от 06 08 2002т

ГОСУДАРСТВЕННАЯ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА

ГЛАВНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНЫЙ ВРАЧ

САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

78 01 06240 Л.063139 05 02 ОТ 17062002 г

Настоящим санитарно-эпидемиологическим заключением удостоверяется, что

Проиэвооство. Применение (использован*©) и реализация новых

продукции

э0ССИИСК0И

ких компонентов вынуждает либо изменять технологию отмывки, либо монтировать их на платы и в устройства после операции отмывки.

Выбор моющего средства (среды) определяется составом и свойствами загрязнений, подлежащих смывке и последующему удалению. Основные группы загрязнений на печатных платах и средства для их удаления приведены в таблице 1.

Разнообразие загрязнений, подлежащих удалению, а также различие сред, с помощью которых эти загрязнения могут быть эффективно убраны с поверхности платы и с размещенных на ней компонентов, наводит на мысль об оптимизации задачи отмывки по параметру используемого для ее решения средства.

Эту позицию достойно и заслуженно занимает отмывочная жидкость «Прозон» (Prozone) производства Multicore.

Отмывочная жидкость «Прозон» предназначена для удаления с печатных плат, печатных узлов, сетчатых трафаретов, металлических шаблонов, приспособлений и оборудования любого типа остатков, образующихся на всех этапах пайки.

Отличительными особенностями отмывочной жидкости «Прозон» являются:

• безопасность — классифицируется как неопасный (высокая точка вспышки < 100 °C, низкая токсичность, слабый запах);

• универсальность — отмывает печатные узлы после пайки, оборудование и приспособления пайки, сетчатые трафареты и металлические шаблоны;

• технологичность — используется как при ручной отмывке, так и в стандартном технологическом оборудовании (в автоматах для мойки, ваннах и центрифугах, установках струйной отмывки электронных модулей, ультразвуковых очистителях), не разъ-

едает контактные площадки и подложки, используемые на печатных платах;

• эффективное действие — удаляет широкий спектр разнообразных загрязнений, малое поверхностное натяжение гарантирует эффективное проникновение и отмывку под компонентами поверхностного монтажа;

• экономичность — эффективное растворение в различных разбавителях и растворителях, возможность удаления нерастворимых осадков, незначительное испарение, возможна фильтрация и очистка;

• отсутствие абразивного воздействия — в связи с отсутствием нерастворимых компонентов и твердых включений;

• экологическая чистота — заменяет фреон и другие опасные для озона растворители; биологически разлагаемый, смешивается с водой в любых пропорциях.

Для отмывки можно применять процессы, основанные на использовании только «Прозона», а также на комбинации «Прозон» — вода или «Прозон» — растворитель. Необходимость введения в технологический процесс конкретных операций определяется степенью загрязнений, вида загрязнений и требованиями по глубине очистки. Вместе с тем, благодаря своей высокой очищающей и отмывающей способности, не все покрытия и информационные надписи «дружат» с «Прозоном». В частности, следует с осторожностью отмывать отечественные и «noname», компоненты

Таблица 2

с маркировкой. Наиболее «тяжелыми» условиями при отмывке является обработка сетчатых трафаретов и металлических шаблонов или же удаление остатков флюсов и других загрязнений из-под компонентов поверхностного монтажа. Для обеспечения эффективной отмывки в этих условиях МиШсоге предлагает «Прозон» серии 8С, характеризующийся:

• повышенной текучестью;

• малым поверхностным натяжением;

• точкой вспышки менее 50 °С

и, как следствие, более высокой испаряемостью.

Алгоритм применения отмывочной жидкости «Прозон» в различных технологических процессах показан в таблице 2.

Применение процессов отмывки только с «Прозоном»

Типовой процесс отмывки, основанный только на применении «Прозона», включает в себя замачивание, промывку погружением, предпочтительно с ультразвуковым перемешиванием или разбрызгиванием. Эффект очистки увеличивается при подогреве моющей жидкости до 50-60 °С. При этом повышается активность моющего раствора, а прочность удержания жировых пленок и других загрязняющих плату компонентов ослабляется. Замачивание, ополаскивание и финишная промывка проводятся также в «Прозоне». Замачи-

Процесс Замачивание Отмывка Ополаскивание Продувка Финишная промывка Сушка

Только Прозон Прозон Прозон Прозон сжатый воздух Прозон обдув

Прозон - Прозон Прозон Прозон сжатый воздух деионизированная вода обдув

вода Прозон Прозон вода сжатый воздух деионизированная вода обдув

Прозон - Прозон Прозон Прозон сжатый воздух спирт без обдува

растворитель Прозон Прозон спирт сжатый воздух спирт без обдува

е

Компоненты и технологии, № 3'2003

вание и ополаскивание «Прозоном» можно рассматривать как способ минимизации расхода «Прозона». Обычно «Прозон» из ванны для замачивания, ополаскивания и финишной промывки переносится в ванну для основной отмывки. Чистоту отмывочной жидкости на различных стадиях отмывки можно поддерживать, используя процессы фильтрации и очистки, реализуемые на некоторых типах оборудования. Между ополаскиванием и финишной промывкой можно применить продувку сжатым воздухом 4-6 атм. для вывода трудноуда-ляемых продуктов очистки и «Прозон»а из-под корпусов компонентов. Для сокращения времени сушки ее можно производить путем обдува горячим воздухом. Однако это может привести платы и компоненты к значительным тепловым перегрузкам. Оборудованию сушки следует уделять достаточное внимание, чтобы обеспечить испарение остатков «Прозона». Расход «Прозона» и время сушки могут быть уменьшены за счет эффективного дренажа излишков материала между отдельными стадиями процесса отмывки.

Применение процессов отмывки «Прозон» — вода

Уменьшение концентрации «Прозона» на плате и под компонентами поверхностного монтажа, а также сокращение времени сушки обеспечивается за счет применения на этапе

ополаскивания смеси «Прозона» с водой. Такая смесь имеет достаточную испаряемость, обеспечивает выведение остатков флюса в раствор и предотвращает их осаждение на чистой плате. Вода, полностью смешиваясь с «Про-зоном», увеличивает точку вспышки отмывочного раствора, повышает безопасность работ, но требует очистки или последующей утилизации. Для удаления ионогенных загрязнений, приводящих к образованию источников проводимости, финишная промывка должна производиться деионизированной водой. При этом для поддержания эффективности отмывки на должном уровне необходимо следить за степенью ионизации воды.

Применение процессов отмывки «Прозон» — растворитель

Задача сокращения времени сушки печатных плат и оборудования по окончании процессов отмывки решается включением в операцию ополаскивания наряду с «Прозоном» растворителей (спиртов), имеющих существенно более высокую испаряемость. Финишная отмывка осуществляется также в растворителе, который, полностью смешиваясь с «Прозоном», исключает образование осадков на плате. При такой комбинации отмывочных средств не требуется деионизированная вода, и, следовательно, снимаются проблемы с ее очисткой. Низкая температура

вспышки и высокая летучесть отмывочных жидкостей, используемых в рассматриваемом технологическом процессе, налагает повышенные требования к пожаробезопасности и к средствам удаления летучих фракций отмывочных растворов.

Большинство элементов стандартного технологического оборудования пригодно для применения «Прозона», кроме того, существует целый ряд устройств, специально ориентированных на его использование. В любом случае, пользователям рекомендуется заранее обсудить все аспекты внедрения технологии, ориентированной на применение «Прозона», с поставщиками как «Прозона», так и технологического оборудования для отмывки. ИИ

Литература

1. Медведев А. Монтажные флюсы. Смывать или не смывать? // Компоненты и технологии. 2001. № 4.

2. Парфенов А. Мыть или не мыть платы перед нанесением влагозащитного покрытия (лакировкой)? // Компоненты и технологии. 2001. № 6.

3. Парфенов А. О паяльных флюсах, ионогенной патологии и сэре Уильяме Шекспире // Компоненты и технологии. 2001. № 6.

4. Медведев А. Вопрос: «Мыть или не мыть?» — так и остался без ответа // Компоненты и технологии. 2001. № 7.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.