ТЕХНОЛОГИЯ ОТМЫВКИ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ ПОСЛЕ СБОРКИ И МОНТАЖА

Необходимость очистки модулей

•Очистка электронных изделий после пайки — заключительная операция, ответственная за полноту удаления всех загрязнений, сопровождающих производство печатных плат, хранение, сборку и пайку. Поэтому очистка должна удалять загрязнения всех типов: солей электролитов, травящих растворов, флюсов, активаторов флюсов, жировые отпечатки пальцев, пыль, абразивные частицы.

•Некачественная очистка изделий при их эксплуатации или хранении приводит к снижению сопротивления изоляции, физическому

разрушению проводников в результате коррозии, сами продукты коррозии могут привести к утечке тока, нарушению влагозащитного покрытия и т. д. Все это приводит к снижению показателей надежности изделий.

•Анализ причин отказов изделий электроники показывает, что их четвертая часть приходится на долю плохого качества очистки поверхностей.

Проблемы отмывки модулей после монтажа

1.Повышение плотности монтажа в связи с переходом на поверхностный монтаж с шагом менее 1,27 мм.

2.Применение паяльных паст, имеющих в своем составе до 12 различных органических соединений.

3.Малые зазоры между компонентами и платой усиливают действие капиллярного эффекта и затягивание флюса в зазоры.

4.При переходе на бессвинцовые припои повышение температуры пайки вызывает карбонизацию флюса, что снижает его растворимость.

5.Повышение надежности и стабильности работы электронных модулей требует совершенствования процессов очистки от ионных загрязнений.

6.Ручная очистка органическими растворителями приводит к значительному количеству брака, травматизму, выбросам паров растворителей в атмосферу и загрязнению окружающей среды. Основной недостаток спиртов: их пожаро- и взрывоопасность. Хлорированные углеводороды токсичны, обладают канцерогенным и мутагенным действием, образуют смог и требуют утилизации отходов методом захоронения. Хладоны разрушают озоновый слой и усиливают парниковый эффект.

Моющие растворы

Должны удовлетворять следующим требованиям:

1.Иметь возможно большую величину поверхностного натяжения для проникновения в зазоры,

2.Обладать высокой активностью по отношению к загрязняющим веществам,

3.Удалять как органические, так и неорганические полярные загрязнения.

По очистительной способности и химическому составу подразделяются на:

-гидрофобные, которые не смешиваются с водой и удаляют органические загрязнения ( канифоль, жиры) и в меньше степени полярные загрязнения (органические растворители),

-гидрофильные на основе водных растворов ПАВ и МРС фаз для удаления полярных загрязнений.

Очистка в водных растворах ПАВ

Органические растворители токсичны и требуют регенерации после

поверхности плат при струйной и УЗ очистке. Стоимость 11,5 евро/ л. Однако ПАВ постепенно истощаются (срок работы 2 смены) и образуют

жесткие связи с частицами загрязнений (белый налет на поверхности

МРС технология очистки

регенерируется и не истощается. Промывочная жидкость VIGON по МРС технологии компании Zestron имеет срок работы 180 смен, стоимость 25,6 евро/л и безопасность 0-0-0 при применении.

Сравнение работы ПАВ и МРС

Оборудование струйной отмывки модулей

Моющая жидкость подается на поверхность модулей под давлением 0,2-0,4 МПа, температура до 50 С/

Кассеты для размещения электронных модулей при групповой отмывке

Ультразвуковая очистка

•Воздействие УЗ полей на жидкие среды вызывает в них процессы

кавитации, а также макро- и микропотоки в объеме жидкости, прилегающей к излучаемой поверхности ванны. Захлопывание кавитационных газовых полостей сопровождается образованием ударных микроволн, давления в которых могут достигать (1–5) •108 Па. Такие микроудары разрушают не только оксидные пленки и загрязнения на обрабатываемой поверхности изделий, но и в определенной степени изменяют морфологию поверхности.

•Микро- и макропотоки способствуют удалению загрязнений и ускорению процесса очистки микрорельефной поверхности. Обусловленные кавитацией динамические и тепловые эффекты, возникновение микро– и макропотоков, определяют интенсификацию процесса удаления загрязнений со сложно профилированных поверхностей изделий под действием УЗ поля.

Физика ультразвуковых волн в жидкости

•В жидкостях имеют место только продольные колебания, т.к. жидкая среда не имеет упругости формы. Звуковые волны малой амплитуды

•где у – смещение частицы, х – координата частицы, t – время, с – скорость звука в среде.

•Решением уравнения (1) является уравнение плоской волны:

•где А - амплитуда, w - круговая частота; к - волновое число,

•к = w/c = 2 λ – длина УЗ волны.