РОССИЙСКИЕ ОТМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ
Брянцева Ирина
Специалист по паяльным материалам
ООО «НПП «Универсал Прибор»
bim@pribor.ru
В статье, опубликованной в журнале «Электронные Компоненты» №1-2025г., рассмотрены современные российские отмывочные жидкости компании НИТИ-Авангард. В настоящее время предприятие НИТИ-Авангард. является отраслевым технологическим центром страны и находится в Перечне стратегических предприятий России. Все паяльные материалы, которые выпускает предприятие сертифицированы. Отмывочные жидкости изготавливаются по ТУ 2381-001-07518266-2009 и внесены в ОСТ 4Г 0.029.233-84 «Аппаратура радиоэлектронная. Моющие средства. Состав, свойства и область применения».
Что же такое отмывка печатных плат (ПП) после пайки.
Под отмывкой печатных плат (ПП) подразумевают удаление остатков флюса с поверхности ПП и электронных компонентов, удалению с поверхности подлежат: пыль, грязь, частицы диэлектриков и металлов, жировые отложения, масла, парафины, остатки компаундов, органические и неорганические кислоты, компоненты флюсов.
Процесс удаления остатков флюса с ПП является одним из основных этапов производства электронных изделий. Сложно переоценить значимость этого процесса, так как чистота поверхности ПП гарантирует надежную работу аппаратуры.
В типовом технологическом процессе поверхностного монтажа стадий отмывки может быть несколько, а этапов – всего два.
- Предварительная отмывка. Цель: подготовка поверхности платы к пайке.
- Основная отмывка. Цель: отмывка после пайки, подготовка поверхности платы с установленными на нее компонентами к лакировке (нанесению защитного покрытия).
Первый этап отмывки применяется для устранения следов загрязнений, обезжиривания и активации поверхности. Перед пайкой с контактных металлических поверхностей необходимо удалить пыль, грязь, парафины, жировые, сульфидные и оксидные отложения для эффективного взаимодействия наносимых флюсов с контактными площадками платы.
Второй этап отмывки применяется после контроля качества пайки до нанесения влагозащитного покрытия. Необходимость основной отмывки обусловлена высокими требованиями к чистоте поверхности перед нанесением влаго- и электроизоляционных покрытий.
Средство для отмывки не должно снижать надежности паяного соединения. Распространенными материалами выводов и внешних контактов монтируемых электронных компонентов являются серебро, золото, палладий, медь. Отмывочное средство должно исключить выщелачивание этих материалов.
Выбор моющего средства (среды) также определяется составом и свойствами загрязнений, а также чувствительностью монтируемых элементов. Такие элементы как литиевые источники питания, ЖКИ (экран на основе жидких кристаллов), а также некоторые негерметичные механические компоненты (кнопки, тумблеры, подстроечные и регулируемые элементы) критичны к использованию в процессе отмывки в ультразвуковых ваннах.
Рис1. Отмывочные жидкости НИТИ-Авангард
1.ОЖ «Вега» (ОЖ-27) концентрат ТУ 20.41.32-002-46929362-2023
функциональный аналог Vigon А 250.
- ОЖ «Альфа» (ОЖ-52А) концентрат ТУ 20.41.32-002-46929362-2023
функциональный аналог AIMterge 520A (Канада).
- ОЖ «Лира» (ОЖ-21А) готовый продукт ТУ 20.41.32-002-46929362-2023.
4.Очиститель «Бриз», готовый продукт ТУ 20.41.32-001-46929362-2022
функциональный аналог DJAW-10 (Канада).
Выше перечисленные отмывочные жидкости, предназначены для применения в оборудовании струйной и ультразвуковой отмывки, преимущество этих жидкостей в том, что они отличается от других высокой совместимостью со многими сплавами металлов.
Отмывочные жидкости НИТИ-Авангард эффективно удаляют большинства типов остатков флюсов после пайки, ионные и жировые загрязнений с ПП.
Рассмотрим более подробно отмывочную жидкость «Вега» (ОЖ-27) — это водный очиститель на щелочном омылении и растворении, разработанный для быстрого удаления остатков различных видов флюса, содержащих натуральную и синтетическую смолу. Никаких специальных мер безопасности при технологической операции отмывки ПП не требуется.
ОЖ «Вега» была разработана для быстрого удаления остатков различных видов флюса: содержащих натуральную или синтетическую канифоль. Прекрасно удаляет безотмывочные и водорастворимые флюсы. Действует, как средство для отмывки и в то же время предохраняет от коррозии алюминиевые компоненты и аппаратуру. Действие Веги основано на щелочном омылении и растворении и может осуществляться как в холодном состоянии, так и при нагреве (500С). При нагреве эффективность удаления остатков флюса значительно повышается. Отмывочная жидкость Вега особенно эффективна для удаления канифольных остатков.
Для полного же удаления остатков флюса, растворенных отмывочной жидкостью «Вега» (ОЖ-27), необходимо окончательное полоскание. Для этого рекомендуется использовать деионизированную воду и необходимо отметить, что интенсивность подачи воды, так же влияет на качество отмывки.
Использование обдува для удаления излишков воды перед процессом конвекционной или терморадиоционной сушки способствует лучшему высыханию и окончательной ионной чистоте ПП.
Максимальная эффективность отмывки достигается при температуре 40-50 °C. Ещё большая эффективность может быть достигнута при использовании оборудования ультразвуковой или струйной системы.
Отмывочные жидкости так же могут применяться в системах с распылением. При удалении остатков флюса концентрация промывочной жидкости является наиболее важным фактором в этой технологической операции; второй по значимости фактор — температура.
По статистике в большей части современного промышленного оборудования в настоящее время применяются отмывочные средства на водной основе.
Применение средств на спиртовой основе требует специальных взрывозащищенных помещений, взрыво- и пожаробезопасного оборудования, что ведет к существенному удорожанию процесса, влечет за собой проблемы утилизации отработанных средств на спиртовой основе. Применение данной технологии также небезопасно для здоровья работников в связи с вредностью испарений данных жидкостей.
Некоторые крупные поставщики оборудования на российском рынке утверждают, что в купленную у них ультразвуковую ванну необходимо заливать отмывочную жидкость определенного производителя. В обратном случае гарантия на оборудование недействительна. Следовательно, купив один раз установку, вы становитесь заложником производителя, так как должны покупать только у него определенную отмывочную жидкость.
Рис.2. Ультразвуковая система отмывки.
Отмывочная жидкость, а тем более дорогостоящее оборудование должны быть универсальными. Производитель может указать на необходимость использования определенного типа средства, но не марки!
Многие жидкости для отмывки в установках струйной отмывки поступают к потребителю в виде концентрата. Это позволяет снизить конечную стоимость продукта за счет стоимости доставки и тары. Самым экономичным средством признана Отмывочная жидкость «Вега»(ОЖ-27А). Этот продукт характеризуется не только низкой стоимостью, но и высоким качеством.
В связи с переходом на бессвинцовую пайку немаловажно, чтобы отмывочная жидкость смывала остатки флюсов, совместимых с бессвинцовыми материалами. В целом, остатки таких флюсов легко удаляются. Однако было выявлено, что зачастую необходимо увеличить концентрацию очистителя или время очистки.
Отмывочные жидкости НИТИ-Авангард имеют отработанную технологию применения средства. Наличие сертификатов СЭС, технологическое описания и карты безопасности, что говорит о добросовестности поставщика и качестве продукции.
Качество отмывки зависит не только от выбранного средства, но и от правильности подбора параметров технологического процесса. Концентрация и температура – наиболее важные по значимости параметры. Оказывает влияние на качество отмывки и совместимость материалов, время отмывки, степень полимеризации остатков флюса, вид воздействия, мощность оборудования и тип промывочной жидкости.
Важным параметром является температура отмывочной жидкости. Хотя качество отмывки улучшается с увеличением температуры, преимуществом обладает та жидкость, которая отмывает в холодной воде. Это позволяет сделать процесс более универсальным.
Для улучшения качества отмывки рекомендуется применять агитацию моющего раствора. Наиболее распространенным методом агитационного воздействия является ультразвук, а так же, струйная отмывка под высоким давлением.
Для качественной отмывки необходимо соблюсти некоторые условия.
- Применять промывочную жидкость в рекомендуемой концентрации. Снижение концентрации может привести к значительному ухудшению результатов.
- Контролировать степень загрязнения моющего раствора. При использовании средств на водной основе преимуществом обладает не та жидкость, которая принимает в себя все загрязнения, а та, которая преобразует их в водосмываемые.
- В случае применения средств отмывки на водной основе при подготовке моющего раствора рекомендуется использовать очищенную воду. Возможно применение обычной водопроводной воды, однако это может снизить эффективность и срок жизни промывочной жидкости.
Рис.3. Струйная система отмывки.
При использовании водных растворов для отмывки печатных плат важно использовать чистую воду. Качество воды определяется сопротивлением, измеряемым в Ом/см. Требования к сопротивлению воды, предназначенной для отмывки большинства изделий электроники – 1 МОм/см. Обычная водопроводная вода имеет сопротивление 1…25 кОм/см. В ее состав входят соли кальция, натрия, различных металлов, хлориды. При этом двухвалентные катионы, содержащиеся в водопроводной воде (кальций, магний), могут вступать в реакцию с остатками канифольных флюсов, образуя водонерастворимые соединения, которые и являются причиной белого осадка в большинстве практических случаев.
Рис.4. Применение средства отмывки на водной основе
Учитывая сказанное, можно с уверенностью сделать вывод, что не следует пренебрегать такими методами очистки воды как механическая фильтрация, метод деионизации.
- Для упрощения процесса и улучшения качества отмывки необходимо минимизировать время между процессами пайки и отмывки, если это допускается технологическим процессом.
- Обязательно надо ополаскивать печатную плату от остатков используемого средства, а также производить финишное споласкивание в деионизованной воде с последующей сушкой.
Важно не только подобрать вид технологического процесса, отмывочную жидкость, но и строго следить за всеми стадиями технологического процесса. Это даст высокое качество отмывки.
Таблица 1. Характеристики отмывочных жидкостей
| Показатель |
Марка отмывочной жидкости |
|||
| Вега»(ОЖ-27А). | «Лира» (ОЖ-21А), | Альфа»(ОЖ-52А) | БРИЗ очиститель | |
| 1. Концентрация используемого раствора | 10-25%
+ очищенная (деионизированная) вода |
Готова к употреблению | 10-25%
+ очищенная (деионизированная) вода |
Готов к употреблению |
| 2. Температура отмывки, °С | 40–50 | 40–50 | комнатная | комнатная |
| 3. Ополаскивание | Деионизированная или дистиллированная вода | Деионизированная или дистиллированная вода | Деионизированная или дистиллированная вода | Деионизированная или дистиллированная вода |
| 4. Температура ополаскивания, °С | комнатная | комнатная | комнатная | комнатная |
| 5. Сушка | Обдув воздухом | Обдув воздухом | Обдув воздухом | Обдув воздухом |
| 6. Время сушки, мин | 2-3 | 2-3 | 2-3 | 2-3 |
| 7. Температура сушки, °С | 60 | 60 | 60 | комнатная |
| 8. Растворимость в воде | растворима | растворима | растворима | растворима |
| 9. Плотность, г/см3 | 0,906–0,918 | 0,960-0,980 | 0,906-0,918 | 0,720—0,780 |
| 10. Совместимость с бессвинцовыми материалами | совместим | совместим | совместим | совместим |
| 11. Уровень pH, (1% водный раствор) | 10-12 | 10-12 | 10-12 | 6-9 |
| 12. Производитель | НИТИ-Авангард | НИТИ-Авангард | НИТИ-Авангард | НИТИ-Авангард |
| 13. Упаковка, л | 1, 5,10 | 1, 5, 10 | 1, 5, 10 | 1,5,10 |
В заключении следует отметить, что отмывочные жидкости НИТИ-Авангарда специально разработаны для высококачественной отмывки ПП, трафаретов и печей оплавления.
Отмывочные жидкости НИТИ-Авангард имеют низкое содержание летучих органических соединений (VOC), что существенно уменьшает влияние на окружающую среду.
Благодаря своей специальной формуле, отмывочные жидкости НИТИ-Авангард обладают следующими преимуществами:
— отлично удаляют канифольные и ионные загрязнения:
— имеют низкое содержание летучих соединений (VOC);
— предотвращает образование оксидов на поверхности паяных соединений
—остатки флюса и паяльной пасты легко сепарируются от жидкости и удаляются
при помощи процесса фильтрации.
— могут использоваться в открытых ваннах:
— пожаробезопасны:
— экологичны:
— экономичны позволяет снизить расходы на отмывку.
-обеспечивают безопасное условие транспортировки и хранения:
-соответствие военным стандартам;
-соответствуют международным стандартам.
В заключении необходимо отметить, что отмывочные жидкости НИТИ-Авангард способствуют эффективной работе оборудования, снижают расход технологических материалов, повышают качества и надежность паяных соединений – главные задачи при организации производства электроники, решение которых возможно только при условии использования качественных материалов. Решению этой задачи и была посвящена вышеприведенная статья.
Реклама в журнале: anton.denisov@ecomp.ru
