Электроника под напором «льда»

Но как показывает мировая практика, наряду с «классическими» методами отмывки различные предприятия используют также и нестандартные, менее распространенные у нас способы удаления загрязнений с поверхности электронных изделий.

К таким способам, в частности, относится так называемый криогенный бластинг (Dry Ice Blasting) или, другими словами, очистка сухим льдом Под сухим льдом в данном случае понимаются замороженные гранулы двуокиси углерода (CO2) он же углекислый газ в твердом состоянии.

Суть метода заключается в распылении через форсунку гранул сухого льда под высоким давлением воздуха на очищаемую поверхность. Благодаря низкой температуре гранул твердого углекислого газа, поверхностный слой загрязнения подвергаются мгновенному охлаждению (до -79°), сжимается, становится хрупким и легко удаляется последующим распылением. При этом важным преимуществом является отсутствие у гранул льда абразивных свойств, поэтому обрабатываемая поверхность не повреждается. Дело в том, что при соударении с очищаемой поверхностью гранулы льда мгновенно переходят из твердого в газообразное состояние. Т.е. происходит процесс сублимации – прямой переход из твердого в газообразное состояние минуя жидкую фазу. В процессе такого перехода образуются микровзрывы (за доли секунды газ расширяется в сотни раз), способствующие легкому отделению загрязнений от очищаемой поверхности.

Рис.1 Этапы процесса очистки поверхности сухим льдом

Главными преимуществами такого способа очистки являются: высокая производительность и отсутствие загрязнений в виде остатков жидкости, растворителей или абразива. Сухой лед мгновенно испаряется после соприкосновения с поверхностью, а остатки загрязнений сдуваются поступающим потоком воздуха. При этом сухой лед нетоксичен, химически-инертен, не имеет запаха, не проводит электричество, не воспламеняется, не провоцирует коррозию, не требует проведения операций ополаскивания и сушки, работает без дополнительных химикатов и реагентов, которые необходимо утилизировать. Благодаря всем этим преимуществам данный способ очистки уже давно используется в различных отраслях промышленности и уже получает широкое распространение при производстве электронных изделий.

Существует отдельный пласт оборудования от различных производителей, заточенных под отмывку электронных изделий при помощи сухого льда в условиях серийного производства. В таких установках сухой лед подается через форсунку, которая с заданной скоростью автоматически перемещается относительно печатного узла, поступающего в установку по конвейеру.

Рис.2 Процесс очистки печатных узлов при помощи сухого льда

Результаты отмывки показывают, что данный способ справляется с различными видами загрязнений, возникающих в процессе производства электронных изделий. Например, возможно:

• Удаление остатков флюса после пайки или ремонта THT компонентов
• Удаление остатков флюса после пайки и ремонта SMD компонентов
• Удаление загрязнений с паяльных паллет/оснастки для транспортировки плат
• Удаление парилена с поверхности платы
• Удаление прочих загрязнений (остатки клея, масла, жира, смазки, плесени и пр.)

Рис.3 Остатки флюса на пайках THT разъема (До отмывки)

Рис.4 Очищенная поверхность платы (После отмывки сухим льдом)

Рис.5 Результат отмывки (на фото справа) остатков флюса после пайки THT компонентов (на фото слева)