Автор: Неугодов Артём, специалист отдела паяльного оборудования и расходных материалов ООО «ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ и ТЕХНОЛОГИИ» [email protected]
Ни для кого не секрет, что процесс очистки печатных плат является одним из основных этапов производства электронных изделий. Сложно переоценить значимость этого процесса. Основной целью отмывки печатных плат является стабильная работа изделия, увеличение срока эксплуатации, за счет хорошего поверхностного сопротивления и предотвращения появления тока утечки, приводящих к отказам печатных узлов.
Немаловажной задачей является очистка поверхности от загрязнений для наилучшей адгезии влагозащитного покрытия и заливочных материалов (компаундов).
Очистка печатных плат должна проводиться на всех этапах технологического процесса: перед трафаретной печатью и пайкой - для удаления загрязнений, образованных на многочисленных предшествующих операциях техпроцесса, после выполнения пайки – для удаления остатков флюса или клея/адгезива.
Выбор чистящего средства зависит, в первую очередь, от типа применяемого флюса и типа компонентов, установленных на плате.
Сегодня в электронной промышленности все большее распространение получают «безотмывочные» процессы. Производители ошибочно полагают, что отмывка после пайки не потребуется. Стоит отметить, что при применении безотмывочной технологии содержание твердых остатков ниже, чем при традиционном процессе, но все же эти флюсы содержат канифоль и активаторы. Эти остатки, с большой долей вероятности, могут привести к значительному ухудшению адгезии защитных покрытий и заливочных компаундов, и как следствие, негативно повлиять на рабочие характеристики нанесенных покрытий.
Несмотря использование прогрессивных технологий, таких как безотмывочные флюсы, отмывка ПП остается важной и необходимой операцией техпроцесса. К тому же, некоторые безотмывочнвые флюсы смываются сложнее, чем среднеактивированные (RMA) флюсы.
В настоящее время на рынке присутствуют две основные группы средств для отмывки - средства на водной основе и на основе растворителей. Стоит отметить, что свои преимущества и недостатки есть у обоих, вышеупомянутых групп. Так, например, средства на основе растворителей очень эффективны и обеспечивают удобный одностадийный процесс отмывки. Часто эти системы горючи, поэтому при использовании таких материалов необходимо принимать во внимание вопросы защиты здоровья и безопасности оператора, а также объемы отходов растворителя, в частности, при использовании ультразвуковой отмывки необходимо использовать мойки во взрывобезопасном исполнении.
Для промывки печатных плат часто применяют изопропиловый спирт (изопропанол) 98%, или же спирто-бензиновою смесь (СБС). Спирто-бензиновая смесь (СБС) готовится в пропорции 50% спирта и 50% бензина. Однако не следует такой способ промывки и раствор считать оптимальным выбором, к достоинствам можно отнести лишь простоту, на этом их достоинства заканчиваются. При проведении обезжиривания в ваннах окунанием необходимо учитывать, что растворяющая способность подобного вида растворов заметно снижается при содержании в обезжиривающем составе более 0,7 % масел. После завершения промывки печатных плат необходимо выполнить их ополаскивание в дистиллированной воде. Кроме того такой способ очистки печатных плат был эффективным при пайке натуральной канифолью, которая сейчас не используется ни в каких современных паяльных материалах
Негорючие, в свою очередь, делятся на хлорсодержащие и фторированные. На протяжении долгого времени на рынке преобладали средства на основе хлорсодержащих растворителей, но из-за потенциальной угрозы истощения озонового слоя запустился процесс замены разнообразными средствами на основе растворителей.
Хлорсодержащие, помимо прочего, плохо совместимы с конструкционными материалами, но быстро испаряются.
Фторированные обладают хорошей растворяющей способностью, быстро сохнут, имеют низкую токсичность, не оказывает пагубного воздействия на конструкционные материалы. Примером таких веществ может служить Метиленхлорид или Дихлорметан.
Более детально рассмотрим отмывочные средства на водной основе. Неоспоримым преимуществом средств на водной основе является их экологичность – замена веществ, разрушающих озоновый слой, снижение отходов, содержащих растворители. Сам процесс отмывки более безопасен – средства на водной основе негорючие, не имеют резкого запаха, имеют низкое содержание летучих органических веществ (ЛОВ), отсутствие угрозы здоровью оператора.
В настоящий момент наиболее успешно покрыть потребности в средствах очистки электронных изделий получилось у компании Electrolube, Великобритания. Компания имеет более чем 70-ти летний опыт разработки химической продукции для электронной промышленности. Головной офис и производственные мощности расположены в Великобритании. Компанией ведется непрерывная исследовательская работа по усовершенствованию продукции и разработке новых средств.
Electrolube предлагает линейку средств для отмывки для электроники на основе растворителей и на водной основе. Горючие и негорючие материалы на основе растворителей, предлагаемые компанией Electrolube, – это средства для одностадийной отмывки, характеризующиеся относительно низкими уровнями токсичности, хорошей совместимостью с материалами и широким набором температур вспышки и показателей скорости испарения. В крупносерийном производстве при использовании средств отмывки на основе растворителей обычно требуется специальное оборудование, но эти средства необходимы, когда нет возможности применения чистящих средств на водной основе, например при использовании негерметичных компонентов или при невозможности организовать отмывку средствами на водной основе в несколько стадий.
Компания Electrolube (Электролюб) предлагает разнообразный ассортимент материалов для отмывки на основе растворителей, включая горючие, негорючие и фторсодержащие средства. Взамен устаревших и неэкологичных материалов компания Electrolube предлагает современные и наиболее эффективные средства: ECSP (рис. 1), FLU (рис. 2), IPA (рис. 3), ULS (рис. 4), производства компании Electrolube (Электролюб) .
рис. 1
- Очень быстро испаряющийся Очиститель для отмывки
- Удаляет жиры, грязь и большинство флюсов
- Совершенно не образует остатков
- Легко воспламеняется – не допускается применение на работающем оборудовании
рис. 2
- Быстровысыхающий очиститель для эффективного удаления остатков флюсов после пайки
- Оставляет совершенно чистую и сухую поверхность
- Безопасен для большинства пластмасс, резин и эластомеров
- Поставляются исполнения в виде аэрозолей с кистью и без кисти
рис. 3
- Эффективный очиститель для отмывки электроники общего применения
- Удаляет загрязнения с поверхности печатных плат
- Превосходная совместимость с пластмассами
- Экономичен в использовании
рис. 4
- Отличные обезжиривающие свойства
- Также удаляет остатки флюсов с поверхности печатных плат
- Может использоваться для удаления акриловых защитных покрытий
- Безопасен для большинства пластмасс, резин и эластомеров
Линейка Safewash от Electrolube – это наиболее эффективное семейство средств отмывки на водной основе среди имеющихся на рынке. Средства линейки обеспечивают качество очистки, соответствующее военным и коммерческим стандартам. Средства могут применяться в любой разновидности моющего оборудования, а также при ручной мойке.
Ассортимент очистителей включает средства для очистки металлов, таких как алюминий, медь и сплавы на его основе, также средства, не повреждающие детали из пластика и резины.
Очистители серии Safewash отличаются высокой эффективностью при комнатной температуре, слабым запахом, крайне низкой токсичностью и сохраняют свои свойства в течении длительного времени.
Очистка изделий средствами на водной основе может проводиться разными способами, в зависимости от имеющегося оборудования. В зависимости от этого необходимо правильно подобрать моющее средство. Так, например, средства, наилучшим образом работающие в ультразвуковых моечных машинах, не подходят струйных установок, ввиду высокого пенообразования.
К примеру, SWAJ (рис. 5), SWMN (рис. 6), SWMP (рис. 7) идеально подходят для очистки в ультразвуковых моечных машинах, но не могут использоваться в машинах, использующих повышенное давление чистящей жидкости.
рис. 5
- Моющее средство SWAJ специально предназначено для безопасной отмывки всех металлов, включая алюминий, медь и латунь. Средство SWAJ также широко используется для отмывки оснастки для пайки волной и удаления остатков флюса, осаждающихся в процессе пайки волной припоя на паллетах.
- Имеет слабый запах, является безопасным средством и может использоваться в системах ультразвуковой или струйной отмывки с погружением
рис. 6
- SWMN - предназначено для отмывки и обезжиривания деталей механизмов
- Может наноситься распылением, окунанием, кистью или использоваться в групповых системах отмывки
- Удаляет грязь и жировые отложения
- Средства неопасны, обладают очень слабым запахом
- Отличная совместимость с материалами
- Средство SWMP демонстрирует повышенную эффективность при очистке трудновыводимых остатков
рис. 7
- Моющие средства SWAF и SWAP были разработаны, чтобы расширить линейку отмывочных жидкостей для задач, где требуется низкое пенообразование
- Подходят для отмывки в установках с высоким давлением, таких как моечные машины и конвейерные системы (струйная отмывка в воздухе)
- Моющее средство SWAF поставляется в виде концентрата, предназначенного для разбавления деионизированной водой
- Моющее средство SWAP – это готовый к использованию состав, содержащий ингибитор коррозии для работы с химически активными металлами
Основным недостатком средств на водной основе можно назвать трудоемкость процесса, а именно необходимость двухстадийного ополаскивания и сушки.
Компания Electrolube также разработала материалы в форме концентратов, содержащих ингибиторы коррозии, позволяющие избавиться от необходимости еще одной операции. Поставляющиеся в концентрированном виде отмывочные материалы также снижают потери на транспортировку как в денежном, так и в экологическом смысле. Такими средствами являются SWAF (рис. 7) и SWAP.
C непростой задачей отмывки остатков несмываемых флюсов, о которой велась речь выше, отлично справляются средства от компании Electrolube, линейки Safewash – SWAC (рис. 8) и SWAS (рис.9)
рис. 8
- Предназначен для разбавления деионизированной водой
- Предназначен для использования в системах ультразвуковой и струйной отмывки под давлением
- Для удаления паяльных паст и флюсов после оплавления
- Великолепная совместимость с пластмассами и металлами
рис. 9
- Средство SWAS сходно со средством SWAJ, но обладает повышенной эффективностью отмывки. Отмывает от остатков флюсов и флюсов, не требующих отмывки, до соответствия военным стандартам чистоты.
- Обладает слабым запахом, неопасно и предназначено для использования в групповых системах ультразвуковой отмывки или струйной отмывки с погружением
Осуществлять подбор чистящего средства следует, руководствуясь таблицами для выбора наиболее подходящих материалов на водной основе (табл. 1) и на основе растворителей (табл. 2).
таблица 1
таблица 2