Паяльные жала,паяльное оборудование, флюс, припой, паяльные станции, weller, erem, инструмент erem, дымоуловители, кусачки, пинцеты, снятие изоляции, зачистка изоляции, клещи снятия изоляции, обжимка кабеля, антистатика, esd, антистатические пакеты, кабельные стяжки, хомут кабельный, кроссировочное оборудование, паяльный инструмент, обжимы клемм, паяльник купить, паяльник газовый weller

Искать на складе:
Искать информацию:
   english Rambler's Top100
Промывочные жидкости Zestron для отмывки печатных узлов
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ОТМЫВКИ ПУ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Основная функция отмывки печатных узлов (далее ПУ) – удаление остатков флюса, которые в процессе эксплуатации электронной аппаратуры могут оказать негативное воздействие на надежность ПУ. В современной технологии сборки ПУ наибольшее распространение получили процессы с применением флюсов, не требующих отмывки после пайки. К таким флюсам можно отнести канифольные флюсы и флюсы с низким содержанием твердых веществ. Такие флюсы обычно не требуют удаления остатков после пайки при эксплуатации аппаратуры в нормальных климатических условиях, однако в некоторых случаях может возникать необходимость удаления остатков.
Остатки канифольных флюсов и флюсов с низким содержанием твердых веществ состоят из:
• Канифоли или синтетических смол и их остаточных продуктов,
• Активаторов и продуктов их реакции

В качестве активаторов обычно используются органические кислоты и галогенные соединения.
Последние обладают свойствами ионов. Остатки таких флюсов не удаляются водой или спиртом.
Широко применяемая спирто-бензиновая смесь тоже обладает крайне низкой эффективностью – плохо удаляются остатки флюсов с низким содержанием твердых веществ, не удаляются ионные водорастворимые компоненты (остатки активаторов, минеральные соли, остатки травильных растворов и электролитов).
Эффективную отмывку ПУ после пайки от всех типов загрязнений могут обеспечить только промывочные жидкости, специально разработанные для этих целей. Универсальные промывочные жидкости немецкой фирмы ZESTRON обеспечивают быструю и качественную отмывку всех типов загрязнений, возникающих в процессе производства и сборки печатных плат:

ТИПЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ПолярныеНеполярные
Соли гальванических растворовМасла
Жиры
Соли травильных растворовСмолы
Канифоль
Соли потаВолосяное масло
Отпечатки пальцевКосметика
Активаторы флюсовКремы для рук
Тиксотропные средстваТиксотропные средства


ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ НЕОБХОДИМОСТИ УДАЛЕНИЯ ОСТАТКОВ ФЛЮСОВ

Высокая температура. Чистая специально обработанная канифоль и искусственные смолы примерно до температуры 100°С являются хорошими изоляторами. Если происходит повышение температуры свыше 100°С, канифоль сначала размягчается, а потом начинает плавиться и оказывает диссоциирующее воздействие (приводит к образованию карбоксильных ионов). В результате возникающей ионизации изменяются электрические свойства, канифоль становится проводником. Таким образом, возникает опасность возникновения повышенных токов утечки и коротких замыканий.

Повышенная влажность. Проблема понижения поверхностного сопротивления особое значение приобретает в современных условиях развития электроники по двум основным причинам:
1. Уменьшаются расстояния между проводниками.
2. Полупроводниковые компоненты развиваются от низко импедансных цепей к высоко импедансным, имея тенденцию к уменьшению потребляемой энергии. Поэтому, столь малые токи утечки как 10-12А, иногда оказывают существенное влияние на нарушение работы элементов логики. Токи утечки могут возникать за счет присутствия ионных компонентов. Однако, даже канифольные остатки флюса могут стать проводником при наличии тонкого слоя влаги. Влага в сочетании с диоксидом углерода, адсорбированным из воздуха формирует на поверхности канифоли карбоновую кислоту, которая имеет высокое содержание ионов.

Другие причины возникновения повышенных токов утечки. Токи утечки могут увеличиваться за счет появления в процессе пайки шариков припоя, остатков травильных растворов или солей припоя, возникающих в процессе изготовления печатных плат, а так же в случае роста металлических нитей. Металлические нити это волосоподобные кристаллы, которые вероятно растут спонтанно без приложения напряжения.
Обычно нити растут на 0,01 – 10 мм в год и имеют диаметр в несколько микрон. Обычно тенденцию к образованию нитей имеют контактные площадки покрытые электрохимическим оловом.
Устранение подобных загрязнений достигается путем применения специализированного оборудования отмывки эффективных промывочных жидкостей.

Дендриты. Дендриты тоже представляют собой металлические нити или кристаллы, которые растут на поверхности металла, но по электролитическому механизму. То есть для роста дендритов необходимо иметь электролит и напряжение. Скорость ростадендритов на катоде может достигать 0,1 мм в мин. Аналогичный рост дендритов происходит и на аноде, но значительно медленнее. Рост дендритов наблюдается на проводниках с покрытием из серебра, меди, оловосвинца, золота, золото-палладия. Область роста дендритов ограничивается зоной поверхностного ионного загрязнения и наличием влаги.

Влагозащитные покрытия. Для предохранения от воздействия влаги и агрессивных сред ПУ часто покрываются влагозащитными покрытиями. При этом особое внимание следует уделить совместимости влагозащитных материалов с остатками флюсов. Если остатки флюса не совместимы с влагозащитным покрытием, возможно ухудшение адгезии, отшелушивание и отслаивание влагозащитных покрытий.

Внешний вид изделия. Как правило, флюсы не требующие отмывки оставляют малозаметные остатки, незначительно ухудшающие внешний вид ПУ, тем не менее, в ряде случаев остатки флюсов приходится удалять по требованию заказчиков в косметических целях.

Внутрисхемный контроль. Неудаленные остатки флюса могут покрывать тестовые площадки. Так как канифоль при комнатной температуре является хорошим изолятором, тестовые точки могут иметь очень высокое сопротивление контактов, препятствуя обеспечению внутрисхемного контроля.

Ручная пайка. Отечественные производители достаточно часто применяют жидкие «безотмывочные» флюсы, для ручной пайки полагая, что их остатки не требуют удаления. Однако, большинство жидких флюсов не требующих отмывки специально разработаны для машинной пайки волной припоя, только этот способ пайки гарантирует выгорание и разложение активаторов флюсов, не требуя обязательного удаления остатков после пайки.

Зачастую необходимость удаления остатков жидких флюсов при ручной пайке вызвана только частичным выгоранием активаторов. Флюс при ручной пайке, как правило, наносится кисточкой и попадает не только в места, подлежащие пайке, но и вокруг них на паяльную маску, соседние проводники и компоненты. Нагрев до температуры пайки производится локально, только в местах образования паяных соединений. Весь остальной флюс не подвергается термической обработке и сохраняет свою активность.

Активаторы, входящие в состав флюса, содержат ионные соединения (галогены, соли и кислоты), которые в свою очередь могут вступать в реакцию с влагой, влияя на уменьшение поверхностного сопротивления. Несмотря на то, что остатки флюсов очень редко приводят к отказам в процессе работы, последствия коррозии могут быть очень серьезными. Наиболее распространенный механизм коррозии – электролитический.
Электролитическая коррозия может возникать в двух случаях:
1. При наличии электрического поля и водной пленки между двумя смежными проводниками (см. рис. 1а),
2. На одиночных многослойных проводниках, например, при контакте двух разнородных металлов с разными потенциалами, например, медный проводник (+0,34В), с покрытием олово-свинец (-0,14В). Так при наличии влаги и небольшого количества ионных компонентов возникает напряжение короткого замыкания и начинает протекать ток (см. рис. 1б).

Избежать электролитической коррозии возможно только в случае удаления всех следов влаги и ионных загрязнений с печатных узлов и обеспечив защиту от повторных загрязнений.

Белый налет. Существует большое количество дефектов называемых «белым налетом». Однако наиболее часто белый налет ассоциируется с двумя типами остатков:
1. Слабоактивные промывочные жидкости могут быть не эффективны в удалении остатков флюса, результат – белый налет. В данном случае белый налет представляет собой остатки не полностью растворенной канифоли, остатки являются не ионными, но с косметической точки зрения не приемлемы.
2. Часто белый налет содержит ионные компоненты. Этот дефект возникает при испарении промывочной жидкости и выпадении остатков активаторов и солей в осадок.

В обоих случаях дефект может быть вызван использованием не эффективных промывочных жидкостей или нарушением режимов отмывки.

Мыть или не мыть? Мы рассмотрели лишь несколько основных причин необходимости удаления остатков флюса после пайки. Подводя итоги вышеперечисленным причинам можно утверждать, что для обеспечения максимальной надежности производимой электроники остатки флюса необходимо удалять. С другой стороны абсолютно очевидно, что процесс отмывки будет увеличивать себестоимость изделий.

Следовательно, применение отмывки должно быть экономически оправданным.
По надежности изделия электронной техники делится на три основных класса:
Класс 1 – Бытовая электроника
Класс 2 – Промышленная электроника
Класс 3 – Спецтехника

Можно ли сделать предварительные выводы о необходимости отмывки в зависимости от класса производимой аппаратуры? Давайте попробуем ответить на этот вопрос:

Класс 1 (Бытовая электроника) – отмывка не требуется, так как изделия эксплуатируются в нормальных климатических условиях.

Класс 2 (Промышленная электроника) – 50 : 50, при эксплуатации изделий в нормальных климатических условиях отмывка в большинстве случаев не требуется, в случае эксплуатации изделий в жестких климатических условиях применение отмывки является оправданным
Класс 3 (Спецтехника) – отмывка является обязательной


РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОТМЫВКИ

Процесс отмывки состоит из трех основных стадий: отмывка в моющем растворе, ополаскивание и сушка. Для получения хороших результатов отмывки необходимо применять: тщательный подбор технологических режимов, эффективные промывочные жидкости и оборудование.

Существует правило: если нельзя провести качественную отмывку ПУ, то ее не следует проводить вообще.

Стадия отмывки: На этапе отмывки происходит растворение и удаление остатков флюса и других загрязнений с поверхности ПУ. Отмывку канифольных флюсов и флюсов с низким содержанием твердых веществ необходимо проводить с применением специальных моющих средств.
Для улучшения качества отмывки рекомендуется применять агитацию моющего раствора, например, с помощью ультразвука (рекомендуемая частота 40 – 45 кГц), барботажа, центрифугирования, струйной отмывки под высоким давлением, и т.д. Для более эффективного растворения загрязнений под низкопрофильными корпусами компонентов рекомендуется увеличить температуру моющего раствора до 40 – 50°С (в соответствии со спецификацией на промывочную жидкость) для уменьшения вязкости моющего раствора и лучшего проникновения под корпуса компонентов.

Время отмывки зависит от типа оборудования, степени полимеризации остатков флюса, типа, мощности и времени агитационного воздействия, типа промывочной жидкости.

Важно:
1. Применяйте промывочную жидкость в рекомендуемой в спецификации концентрации. Уменьшение концентрации относительно рекомендуемых значений приводит к значительному ухудшению результатов отмывки.
2. При подготовке моющего раствора путем разведения концентрата промывочной жидкости следует использовать деионизованную воду. Применение обычной водопроводной воды может снижать эффективность промывочной жидкости.
3. Любые остатки флюсов склонны к «стеклованию» при воздействии высоких температур пайки (свыше 250°С) и длительного времени между процессами пайки и отмывки (2 – 3 суток). Для упрощения и улучшения качества отмывки рекомендуется минимизировать время между процессами пайки и отмывки.


Стадия ополаскивания: Ополаскивание может производиться с применением воды или спирта.
Спиртовые процессы требуют применения пожаро-взрывобезопасного исполнения оборудования отмывки, которое практически не производится в настоящее время. Поэтому наибольшее распространение получили водные процессы.

Водные процессы ополаскивания должны проводиться минимум в два этапа:
1-й этап – предварительное ополаскивание, которое производится в водопроводной или деионизованной воде при комнатной температуре (20 – 25°С), должно обеспечить удаление остатков промывочной жидкости и загрязнений вынесенных из ванны отмывки вместе с ПУ. Для улучшения качества предварительного ополаскивания рекомендуется применение агитационных воздействий, например: ультразвук (25 кГц), барботаж или струйное ополаскивание.
2-й этап – финишное ополаскивание рекомендуется проводить в воде с максимальной степенью очистки (от 1 до 5 МОм/см), чтобы избежать повторного загрязнения ПУ. Рекомендуемая температура финишного ополаскивания 40 – 50°С позволяет уменьшить поверхностное натяжение воды и повысить растворяемость ионных компонентов.

Стадия сушки: После водных процессов отмывки сушку рекомендуется производить обдувом струей холодного или горячего воздуха. Обдув горячим воздухом при температуре 70 – 90°С позволяет значительно сократить время сушки. Операции сушки следует уделять достаточное внимание, чтобы обеспечить эффективное удаление воды из-под корпусов компонентов и переходных отверстий. Статическая сушка (в термошкафах или печах) может оказаться не эффективной, так как в случае неполного удаления ионных загрязнения на стадии ополаскивания они выпадают в осадок в виде белого налета при испарении воды. В свою очередь обдув струей воздуха под высоким давлением позволяет сдуть остатки влаги вместе с растворенными в ней ионными загрязнениями.

Полезный совет:
Контроль качества сушки можно осуществить очень простым способом: сразу после сушки (струей горячего воздуха) горячий ПУ плотно завернуть в пищевую полиэтиленовую прозрачную пленку и охладить, если на внутренней стороне пленки появится конденсат, значит сушка произведена не полностью.


Требования к качеству воды.
Обычная водопроводная вода из под крана содержит целый «букет» растворенных примесей которые после сушки проявляются на поверхности ПУ в виде характерного белого налета, например:

ПримесьКонцентрация мг/л
Соли кальциядо 100
Соли натриядо 200
Хлоридыдо 350
Соли металловдо 14,2

Качество воды.
Какова должна быть чистота воды, для достижения оптимального результата отмывки?
Качество воды определяется сопротивлением, измеряемым в МОм/см или в виде обратной величины – проводимости, измеряемой в мкСм/см.
Наиболее чистая вода имеет сопротивление 18,2 МОм/см, однако, такая вода считается очень дорогой в условиях серийного производства. Вода с сопротивлением 1 МОм/см рекомендуется для отмывки большинства изделий электроники.
Сопротивление от 100 кОм/см до 1МОм/см считается допустимым для многих применений, тем не менее, в случае применения влагозащитных покрытий минимальная чистота воды должна быть обеспечена в пределах 1МОм/см. Вода с сопротивлением от 10 до 100 кОм/см может привести к появлению проблем, особенно в аппаратуре специального назначения. Водопроводная вода обычно имеет сопротивление в пределах от 1 до 25 кОм/см. Двухвалентные катионы, такие как кальций и магний, содержащиеся в водопроводной воде могут вступать в реакцию с остатками канифольных флюсов, образуя нерастворимый белый осадок. Они могут также уменьшать эффективность и срок жизни промывочных жидкостей в ванне. Поэтому для промышленных применений рекомендуется применять деионизированную или дистиллированную воду, а также очищенную методом обратного осмоса воду.

Методы контроля качества отмывки ПУ.
После отмывки ПУ должны быть подвергнуты контролю качества отмывки. Обычно это делается для 5 наиболее сложных по конструкции ПУ из одной партии. Контроль может осуществляться следующими методами:
1. Визуальный метод контроля позволяет оценить наличие или отсутствие видимых остатков флюса, например, канифоли. Однако, данный метод не дает возможности контроля самых опасных загрязнений – ионных.
2. Контроль качества удаления канифольного флюса может быть осуществлен в соответствии с международным стандартом IPC-TM-650 тестовый метод 2.3.27. Допустимые значения канифольных остатков для электронной аппаратуры:
Класс 1 не более 200 мкг/см2
Класс 2 не более 100 мкг/см2
Класс 3 не более 40 мкг/см2
3. Самый простой и доступный метод контроля качества отмывки ПУ – ZESTRON® Flux Test.
Это специальный тестовый набор, который позволяет определить наличие остатков активаторов флюса, являющихся источниками ионных загрязнений, на поверхности ПУ.
4. Количественная оценка ионных загрязнений может быть произведена с помощью тестового оборудования серии Ionograph. Испытания производятся согласно IPC-TM-650 тестовый метод 2.3.25. допустимый уровень ионных загрязнений должен быть меньше чем 1,56 мкг/см2 в эквиваленте NaCl.

Требования к ПУ и компонентам, подвергаемым отмывке.
• ПУ должны быть пригодны к отмывке, т.е. обеспечивать достаточные зазоры под корпусами компонентов и не содержать открытых сквозных переходных отверстий.
• Все электронные компоненты, устанавливаемые на печатные платы, должны быть герметичными. Особое внимание следует уделить подстроечным компонентам, переключателям и разъемам.





На главную страницу Zestron
Главная страница по паяльным материалам

Промывочные жидкости

· Vigon A200
· Vigon A250
· Vigon EFM
· Vigon RC 101
· Vigon US
· Vigon S100
· Zestron SD100 и SD301
· Zestron SW

Тестовые наборы

· East Bath Control Kit
· Resin Test
· Flux Test
Rambler's Top100 ЗАО "Спринг Электроникс" © 2005 - 2014