На главную ⁄ Статьи о продукции CRC

 

Продукция CRC в статьях

 

10.07.2013: Технологии очистки: ПАВ и МРС. Особенности применения при отмывке печатных плат.

Очистка является одним из важных этапов технологического процесса сборки электронной аппаратуры, а также и её дальнейшего обслуживания. В случае, когда процесс очистки прорабатывается в комплексе со всеми остальными этапами, удаётся избежать многих трудностей и непредвиденных расходов и заранее оценить экономические и технологические аспекты внедрения процесса отмывки.

Производитель электроники обязан выполнить все требования заказчика и одновременно обеспечить наименьшую стоимость отмывки в пересчете на печатный узел. При этом параметры, позволяющие определить стоимость отмывки, зачастую не поддаются непосредственному вычислению или количественному измерению и могут проявляться только после внедрения процесса в эксплуатацию.

Процесс отмывки и его стоимость в первую очередь зависят от выбора класса и типа промывочной жидкости.

Очистители, применяемые CRC в электронике, как правило, относятся к первому классу.

Первый класс промывочных жидкостей – на основе сольвентов (растворителей), в том числе это спирты и спирто-бензиновые смеси.

Данный класс, как правило, неприменим при очистке чувствительных пластиков, а с более стойкими видами пластиков требует проверки на совместимость. Из достоинств этого класса растворителей следует отметить скорость испарения, которая выше, чем у воды в 10-300 раз.

Другой класс промывочных жидкостей – жидкости на водной основе.

В нем можно выделить две группы:

1. ПАВ технология, использующая поверхностно-активные вещества;

2. MPC (Micro Phase Cleaning) технология, использующая промывочные жидкости на водной основе с уникальными активными компонентами – микрофазами, которые перемещают загрязнения с поверхности в водную среду, не образуя с ними жестких связей.

Технология очистки с помощью поверхностно-активных веществ

Основное и принципиальное различие процессов отмывки заключается в механизме удаления загрязнений, что в конечном итоге влияет на эффективность, сроки жизни промывочных жидкостей в системе отмывки и общую стоимость процесса.

Исторически ПАВ появились раньше, однако этой технологии удаления загрязнений с печатных плат присущи определённые недостатки, что заставило химиков и технологов искать новые методы очистки и обезжиривания печатных плат. Цель последних разработок – избежать недостатков, присущих ПАВ, а также добиться снижения стоимости процессов очистки и обезжиривания.

Особенность работы ПАВ заключается в том, что после удаления загрязнений активные компоненты промывочной жидкости остаются связанными с частицами загрязнений. Жесткая связь активных компонентов ПАВ с удаленными частицами загрязнений приводит к постоянному истощению промывочной жидкости, требуя частой смены моющего раствора. Поэтому результат отмывки часто бывает нестабильным, при этом требуется регулярная замена очистителя.

Также следует отметить, что ПАВ обладают существенно меньшей очищающей способностью и неэффективны при удалении сложных загрязнений, например, таких как высокополимеризованные остатки флюса и остатки бессвинцовых флюсов.

ПАВ являются гигроскопическими и из-за этого могут оставаться на очищенной поверхности, создавая эффект белого налета, и притягивать воду, что приводит к таким нежелательным последствиям, как электрохимическая коррозия и миграция. Более того, присутствие остатков ПАВ может снизить адгезию при нанесении влагозащитного покрытия.

МРС-технологии в отличие от ПАВ используют промывочные жидкости на водной основе с уникальными активными компонентами – микрофазами.MPC технология очистки

Эти активные компоненты работают как средство перемещения загрязнения с поверхности в водную среду, не образуя жестких связей с загрязнениями.

Далее загрязнения удаляются из водного раствора обычными механическими фильтрами. Таким образом, промывочная жидкость постоянно регенерируется, а микрофазы снова и снова готовы удалять загрязнения. Этот механизм похож на впитывание грязи поролоновой губкой. После того как губка выжата, ее можно использовать снова и снова.

«Микрофазы» могут эффективно удалять смазки, масла, жиры, остатки флюсов и даже остатки неполимеризованных эпоксидных клеев с поверхности печатных узлов.

Удалённые частицы загрязнений освобождаются «микрофазами» и переходят в водный раствор, таким образом, происходит самоочищение (регенерация) «микрофаз».

Частицы загрязнений не растворяются полностью в промывочной жидкости, поэтому они могут быть легко удалены из раствора путем фильтрации или снятием с поверхности.

Сравнивая стоимость отмывки ПАВ и МРС, следует учесть срок жизни промывочной жидкости и стоимость обслуживания ванны во время замены промывочных жидкостей как основных составляющих общей стоимости.

В случае с ПАВ требуется частая замена ванн, увеличивающая затраты на свежую промывочную жидкость, утилизацию, время обслуживания и заработную плату персонала. Увеличивается время контакта обслуживающего персонала с веществами, используемыми в ПАВ и влияющими на здоровье людей. Поэтому общая стоимость отмывки повышается.

Сравнение ПАВ и MPC  очистки

а) ПАВ-фильтрация невозможна: быстрое истощение жидкости;

б) МРС-технология: загрязнения выпадают в осадок, фильтрация позволяет регенерировать промывочную жидкость.

Благодаря регулярной фильтрации, максимальный уровень загрязнения промывочной жидкости в ванне не достигается.

Особенности процесса отмывки

Промывочные жидкости на основе технологии MPC могут успешно применяться на любом стандартном оборудовании отмывки, обеспечивающем более активное действие моющего раствора при воздействии на него ультразвука, а также использующим технологии барботажа, центрифугирования или струйной отмывки.

Процесс отмывки построен на замкнутом цикле. Длительное время жизни промывочной жидкости и постоянное качество отмывки может достигаться путем оснащения ванны системой поглощения флюса (ПФ).

Замкнутый цикл MPC очистки

Фильтр должен поглощать твердые частицы флюса и других загрязнений.

Для эффективной отмывки рекомендуется применять системы поглощения флюса, имеющие не менее двух степеней очистки, включая фильтр грубой очистки с размерами ячеек не более 20 мкм и фильтр тонкой очистки с размерами ячеек 5 мкм. Такие системы фильтрации позволяют обеспечить очистку до 90% твердых частиц загрязнений.


По материалам:

1. Технологии в электронной промышленности, № 6’2004, № 7’2004 «Отмывка печатных узлов»

2. Печатный монтаж, № 1’2007 «Выбор промывочной жидкости снижает расходы»