Основне очищення електронних збірок Electrolube - рішення для людей
Очищення є важливим процесом у виробництві електроніки і використовується протягом багатьох років для видалення потенційно шкідливих забруднень у виробництві друкованих плат. Цими забруднювачами можуть бути флюси, залишки припою та клею, а також інші, такі як пил та сміття від інших процесів. Метою очищення, зокрема в контексті швидкого розширення електронної промисловості, є, по суті, збільшення терміну служби виробів шляхом забезпечення хорошої поверхневої стійкості та запобігання витоку струму, що призводить до виходу з ладу ланцюгів продуктів. Цей ринок, що розвивається, бачить, що електронних схем стає все менше і менше, а потреба у високій продуктивності та надійності більша, ніж будь-коли. Для досягнення хорошої стійкості до ізоляції важливою є чистота електронних збірок. Для досягнення цього необхідно, щоб виробники флюсів, клеїв, засобів для чищення, виробники обладнання для чищення та інженери-електроніки працювали разом для досягнення оптимальних показників очищення.
В основному існує дві категорії очищувачів: на основі розчинників та на водній основі. Традиційно на ринку домінують продукти на основі розчинників, такі як 1,1,1-трихлоретан та 1,1,3-трихлортрифторетан; однак через їх згубний вплив на озоновий шар їх замінили більш широким асортиментом засобів для чищення на основі розчинників. Зараз ця категорія поділена на 3 підрозділи: легкозаймисті розчинники, негорючі розчинники та галогеновані негорючі розчинники, такі як HFC та HFE. Ці 3 категорії мають свої переваги та недоліки, але в цілому їх можна охарактеризувати як однофазні очищувачі з швидким випаровуванням. Однак вони потребують спеціалізованого обладнання та витяжки, щоб захистити людей від токсичності та інших можливих небезпек.
З постійним розвитком ринку прибирання для задоволення потреб промислового зростання важливо чітко визначити необхідний рівень чистоти. Значна частина потенційно пошкоджуючих залишків потоку не видно неозброєним оком або навіть за допомогою лупи. Тому життєво важливо використовувати правильний метод, щоб гарантувати, що рівень чистоти, який повинен бути досягнутий, відповідає стандартам, визначеним інженером. Існує два типи залишків: іонні та неіоногенні, і існує кілька методів для оцінки рівня забруднення після очищення та точного опису слова "чистий".
Неіонні залишки включають каніфоль, олії та жири, є непровідними та, як правило, органічними видами, які залишаються після виготовлення та складання картки. Їх ізоляційні властивості є проблемою, коли на світильниках використовуються «вставні» контакти або роз’єми. Це може спричинити погану адгезію припою, тропікалізації лаків або заливних смол, а також інкапсуляцію іонних забруднень та сторонніх речовин.
Іонні забруднювачі - це, як правило, залишки потоку або шкідливі частинки, які залишаються після пайки. Водорозчинні продукти дисоціюють у розчині, і зростаючий іонний заряд збільшує загальну провідність цього розчину. Вони можуть погіршити надійність електронних компонентів та вузлів, сприяючи струмам витоку в ланцюзі, викликаючи корозію та сприяючи розвитку дендриту. Як іонні, так і неіонні забруднення впливають на функціонування та надійність пристроїв, на яких вони присутні, але іонне забруднення є причиною більшості несправностей.
Існує кілька методів контролю рівня обох видів забруднень, іонних та неіоногенних. Найпростіший для обох типів - візуальний огляд. Хоча він не надає жодних кількісних даних, його можна використовувати паралельно з іншими методами. Збільшення в 10-15 разів може бути достатнім для досягнення цілей якості та надаватиме інформацію про етапи виробництва, включаючи обробку та упаковку, та їхній внесок у забруднення.
Окрім візуального огляду, не існує простого методу вимірювання неіоногенних залишків. Інфрачервона спектроскопія з перетворенням Фур'є (FTIR) є найпопулярнішим аналітичним методом для ефективного визначення точної природи забруднень. Для виявлення залишків каніфолі можна використовувати високоефективну рідинну хроматографію (ВЕРХ) та видиму ультрафіолетову спектроскопію. Скануюча електронна мікроскопія (SEM), рентгенодифракційний аналіз та шнековий аналіз також підходять для визначення залишків та забруднень на друкованій платі, і кожен має свої певні переваги. Обладнання, необхідне для проведення таких типів експериментів, є дорогим і вимагає значного обслуговування. Тому вони рідко використовуються у виробничих середовищах.
Ще два вдосконалені методи надають цінні дані. Це вимірювання опору поверхневої ізоляції (тест SIR) та іонна хроматографія. Перший включає вимірювання коливання електричного струму в часі через ланцюг, що має схему вставних доріжок, і зазвичай використовується при високих температурах і вологості. Наявність забруднень зменшує опір ізоляції матеріалу між доріжками. По-друге, іонна хроматографія - це абсолютно новий метод оцінки чистоти, який може бути використаний для ідентифікації та кількісної оцінки конкретних іонних видів, які можна видалити певними засобами. Подальший аналіз рідини може відокремити, ідентифікувати та кількісно визначити залишки. Обробка та підготовка основи є критично важливою для цього методу, що робить його особливо дорогим та трудомістким. Однак він не використовується для цілей контролю якості, а скоріше як специфічний аналітичний прийом.
Ефективне очищення друкованих плат та супутніх компонентів є важливою частиною виробництва електроніки. Це підвищує надійність схем і дозволяє проводити тропікалізацію та інкапсуляцію з повною впевненістю. Вибір типу очищувача багато в чому залежить від умов виробництва. Коли робиться вибір технології на основі розчинника або водної, спосіб використання та її розробка є необхідними для досягнення хорошого результату. Для оцінки чистоти встановлено багато специфікацій, однак IPC TM-650 залишається галузевим стандартом. У ньому детально описуються методи більшості тестів очищення, описаних вище, з точними інструкціями для аналізів. Очевидно, що деякі методи є дорогими та трудомісткими, однак вони можуть надати дуже точні дані про тип, місцезнаходження та кількість залишків. В іншому випадку для швидкого та ефективного контролю якості можна використовувати інші, менш складні методи. Таким чином, вибір найбільш підходящого процесу очищення, який, у свою чергу, забезпечить необхідний рівень чистоти, є запорукою забезпечення максимальної надійності при мінімальних витратах.