Научная статья на тему 'Ультразвуковая очистка электронных модулей'

Ультразвуковая очистка электронных модулей Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

151
20
Поделиться

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Медведев Аркадий

К типичным для электронных модулей загрязнениям после монтажа относятся жировые отпечатки от кожи рук и остатки флюсов. Для очистки от них традиционно используются жидкости: спирт, бензин, нефрас и их смеси.

Текст научной работы на тему «Ультразвуковая очистка электронных модулей»

Ультразвуковая очистка электронных модулей

К типичным для электронных модулей загрязнениям после монтажа относятся жировые отпечатки от кожи рук и остатки флюсов. Для очистки от них традиционно используются жидкости: спирт, бензин, нефрас и их смеси. Приходится учитывать, что бензин растворяет жировые загрязнения, спирт — канифоль. Но солевые (водорастворимые) компоненты отпечатков пальцев этими очистителями растворяются слабо, а некоторые не растворяются совсем (солии кальция или магния).

Ультразвуковая (УЗ) очистка в водных средах является одним из самых эффективных способов удаления технологических загрязнений с поверхности электронных модулей после монтажа. Частота УЗ-колебаний — 43 кГц. При меньших частотах необходима большая амплитуда колебаний, что может повредить компоненты. Под действием ультразвука загрязнения отрываются от очищаемых поверхностей, эмульгируются и уносятся вместе с водной средой.

Интенсификация очистки ультразвуком достигается за счет акустических течений, радиации и кавитации. Для очистки электронных модулей, как правило, используют предкавитационный режим, когда кавитационные явления сосредоточиваются в первую очередь на загрязненных несмачиваемых жировых поверхностях. Предкавитационный режим в воде наступает при удельной мощности 0,2 Вт/см3. Наступление кавитационного режима можно регистрировать по помутнению воды из-за обильного газовыделения. Эффект очистки увеличивается при подогреве моющей жидкости. В этом случае проч-

Аркадии Медведев, д.т.н.

medvedev@main.elserv.ru

ность загрязняющих компонентов, жировых пленок, ослабляется.

Ультразвуковая очистка позволяет полностью избавиться от традиционно используемых отмывочных жидкостей типа спирта, бензина, нефрасов путем замены их на водные растворы технических моющих средств (ТМС) — поверхностно-активных веществ (ПАВ). Поскольку при ультразвуковой очистке происходит интенсивное перемешивание жидкости, требуется добавление пеногасящих компонентов. Такое сочетание компонентов присуще стиральным порошкам, используемым в автоматических стиральных машинах. Они имеют индекс «AUTO».

Операции УЗ-отмывки целесообразно поручать монтажнику — непосредственному исполнителю сборочно-монтажных работ по изготовлению модулей.

Таблица 1. Расходные материалы

Наименование Количество

ТМС 70 г/л

Деионизованная вода По объему ванны

Таблица 2. Список оборудования для выбора

№ Обозначение очистителя ультразвукового объемом V (л.), с размером ванночки длина х высота х ширина

1 1 л, 155х120х60

2 4 л, 285х185х100

3 8 л, 300х233х150

4 12 л, 324х296х150

5 25 л, 500х300х200

6 42 л, 480х350х245

7 Корзинки

8 Дистиллятор ДЭ4, производительность 4 л/ч

Описание УЗ-очистителей

УЗ-установка состоит из УЗ-генератора, излучателя и ванны, расположенных в одном корпусе. Установка имеет таймер, с помощью которого можно задавать время очистки.

Нагреватель жидкости имеет отдельный автоматический выключатель, обеспечивающий поддержание температуры 50 °С.

Описание процесса (все операции отмывки проводятся в хирургических перчатках):

• заполнить ванну водным раствором ТМС до отметки (можно заполнить ванну чистой водой, всыпать необходимое количество ТМС из расчета 70 г/л, включить УЗ-генератор на 1 мин;

• включить подогрев и подождать 12 мин;

• поместить электронный модуль в корзину;

• погрузить корзину с модулем в ванну;

• включить УЗ-генератор путем установки таймера на нужное время;

• по завершении процесса перенести корзину с модулем под проточную воду (горячую, потом холодную);

• вынуть модуль из корзины и уложить в кювету с дистиллированной водой;

• покачиванием кюветы промыть модуль в течение 12 мин;

• достать модуль из кюветы и поставить его вертикально в «козлы»;

• сушить модули в обеспыленной атмосфере.

Многолетний успешный опыт использования ультразвуковой очистки в производстве электронных изделий ответственного назначения демонстрирует ее хорошую эффективность. ИМ

P.S. Те, кому интересна данная тема, могут прочитать статью «Ультразвуковая очистка. Теория и практика» — в ней более подробно рассмотрены теория и специфика УЗ, принципы и механизмы, оборудование и системы УЗ-очистки. Статья опубликована в журнале «Схемотехника», № 9, 2001 год.