Szerelt panel tisztítást követően
A tisztítást nem igénylő, ún. no clean folyasztószerek 20 évvel ezelőtti bevezetését követően az a kérdés merült fel, hogy a forrasztást követően a terméken maradt folyasztószer-maradvány milyen hatást fejthet ki. Nyilvánvalóan a forraszanyaggyártók azt állítják, hogy ezek a no clean folyasztószer-maradványok ártalmatlanok és jobb nem letisztítani őket. Az elektronikai iparban támogatott a ezen forraszanyagok használata az alacsonyabb megbízhatósági igényű termékeknél. Másrészről az iparág magas elvárásokat támaszt azokkal a termékekkel szemben is, amelyeknél ugyan no clean folyasztószert használtak, de párás környezet, hőingadozás, illetve potenciálkülönbség okozta hatások következtében megkérdőjelezhető a maradvány viselkedése, ezért támogatják ezen maradványok maradéktalan eltávolítását. A no clean folyasztószerek tisztítási kérdése tovább súlyosbodott a jelenleg elterjedőben lévő ólommentes forrasztáshoz használt folyasztószerek bevezetésével, mivel ezek módosított folyasztószereket igényelnek a jó nedvesítés és a megfelelő forrasztott kötés kialakítása érdekében.
Innovatív tisztítószerek
Az ólommentes forrasztásnál alkalmazott folyasztószerek hatékony eltávolítása érdekében innovatív tisztítószerek kerültek kifejlesztésre. Ezek abban az értelemben innovatívok, hogy képesek eltávolítani a no clean, ólommentes folyasztószereket és maradványaikat az alacsonyan álló és sűrűn ültetett alkatrészek alól. Ehhez még egy innováció is társul, nevezetesen az, hogy ezek a tisztítószerek környezetbarátok is. Ezek a folyadékok desztillált vízzel hígítandóak, következésképpen az illékonyanyag-koncentrációjuk lényegesen alacsonyabb.
A no clean (ólommentes) folyasztószerek természetes és/vagy szintetikus gyantát tartalmaznak annak érdekében, hogy beállítsák a paszta viszkozitását és tapadóerejét. A pasztában lévő szerves savak és halogének a megfelelő nedvesítés és oxidmentesítés érdekében kerülnek a folyasztószerbe. Az oldószerek és a reológiai adalékok egészítik ki az összetevők listáját. A tisztítószernek a maga módján ezt a "keveréket" kell hatékonyan eltávolítania.
Néhány, mostanában kifejlesztett folyasztószer-formula a természetes és szintetikus gyantákat különböző kombinációban használja. A szintetikus gyantát a maga aromás vegyületeivel és a poláros kötése révén nehezebb eltávolítani, és erősebb oldószert igényel. A természetes gyantát a carboxil struktúrája és a poláros hidrogénkötés miatt könnyebb letisztítani.
Egy másik faktor is befolyásolja a tisztíthatóságot, ez pedig az SMT-folyamat során alkalmazott újraömlesztési profil (hőmérséklet-idő diagram). Az ún. platós profillal történt megömlesztést követően a folyasztószert nehezebb letisztítani, mivel a kiégetés során a folyasztószer megkeményedik, és jobban kötődik a forrasztás felületéhez, ezzel szemben a lineáris profillal forrasztott termékeknél jóval könnyebb az eltávolítás.
Az alacsonyan álló alkatrészek használatának növekedése kihívást jelent az alattuk lévő maradvány eltávolítása szempontjából, nehezebb a folyasztószert kioldani. Az alacsonyabb felületi feszültség miatt az innovatív vízbázisú tisztítószerek képesek szűk helyekre bejutni, illetve az öblítővíz is sikeresen képes eltávolítani a tisztítószert a mosás után. Ezen tisztítószereknek jó néhány összetevője van, amelyek mindegyike hozzájárul a termék sikeréhez. Az első fontos összetevő az oldószer vagy különböző oldószerek keveréke. Ez befolyásolja, milyen szennyeződéssel szemben lesz hatásos a tisztítószer. Ugyanakkor ez azt is befolyásolja, hogy mekkora lesz a statikus tisztítási képesség. Aktivátorokat használnak azért, hogy az oldószerek aktivitását növeljék, és a tisztítást követően visszamaradt fehér maradvány kialakulását megakadályozzák.
Semlegesítő adalékokat azért adnak a kompozícióhoz, hogy a használat során a tisztítószer pH-értékét állandó szinten tartsa, ami szükséges ahhoz, hogy a szer hosszú ideig jól működjön. A felületaktív anyagok segítenek a felületi feszültség alacsonyan tartásában, ami a tisztítószer és az öblítő szűk helyekre történő bejutását segíti. Különböző, korróziót gátló adalékokat azért alkalmaznak, hogy a fémfelületeket megóvják az elszíneződéstől.
Folyamattisztítási képesség
Az elektronikai alkatrészek, szerelvények tisztítása egzakt tudomány, ahol fontos tudni, hogy milyen szennyeződést kívánunk eltávolítani miféle felületről. Mindegyik tisztítószer rendelkezik egy statikus tisztítási képességgel (Rs). Ez az az képesség, amivel a tisztítószer külső energiabehatás nélkül oldja a szennyeződést. A dinamikus tisztítási képesség (Rd) az az energia, amit a gép a folyadék áramoltatásával képes közölni. Ez a két készség együtt adja a folyamat teljes tisztítási képességét (Rp).
Ebből az következik, hogy a tisztítógép önmagában képtelen tisztításra, csak a megfelelő tisztítófolyadék és gép együtt képes a jó tisztítási eredményre.
A géppel szemben támasztott követelmények
Mindegyik tisztítási folyamat az alábbi öt paraméterrel befolyásolható, amelyből a gép négyet képes kontrollálni (idő, hőmérséklet, koncentráció, energia). Ezen paramétereken túlmenően az öblítés és szárítás komolyan hozzájárul a tisztítás eredményességéhez.
Idő: a tisztítószernek szüksége van bizonyos időre, hogy a szennyeződést feloldva kifejthesse hatását és tiszta felületet eredményezzen. A készüléknek rendelkeznie kell olyan lehetőséggel, ahol a mosási, szárítási és öblítési időket egymástól függetlenül szabályozni lehet.
Hőmérséklet: 40 ... 60 °C közötti mosási hőmérsékleten a tisztítási folyamat során a szennyeződés a hordozóról könnyebben oldódik be. Ezen a hőmérsékleten a folyasztószerben található természetes és szintetikus gyanta egyaránt felpuhul.
Koncentráció: vízbázisú tisztításnál a tisztítószert vízzel hígítjuk a megfelelő koncentráció beállításához. Az ideális koncentráció függ a szennyeződés fajtájától, a célul kitűzött tisztítási hőmérséklettől és ciklusidőtől. A gyakorlatban legtöbbször alkalmazott koncentráció - függően a terméktől - általában 20 és 30% közötti.
Mechanikai energia: a dinamikus tisztítási képességet az az energia befolyásolja, amit a gép képes a tisztítás során a tisztítandó felületre juttatni. Függetlenül attól, hogy a gép milyen formában közli az energiát (ultrahang, víz alatti, vagy levegőben történő porlasztás révén), fontos, hogy a megfelelő mennyiségű energia a megfelelő helyre eljusson a tisztítási folyamat során, és ugyanúgy befolyásolja a végeredményt, mint a statikus tisztítási képesség. A változtatható energia szintje szintén jótékonyan befolyásolhatja a tisztítás eredményét.
A termék típusa: az alkalmazásnak megfelelő tisztítószer megválasztását befolyásolja a tisztítandó szennyeződés és az alkalmazott gép típusa. A tisztítószer és a gép beszállítója tud ebben a kiválasztásban segíteni.
Öblítés: az öblítési ciklus olyan fontos, mint maga a tisztítási ciklus. Az öblítés során a maradékokat és a tisztítószert magát is el kell távolítani. Az alacsonyan álló alkatrészek esetén a hatékony öblítés kimondottan fontos. Az alacsony felületi feszültségű tisztítószert csak megfelelő minőségű és mennyiségű öblítőfolyadékkal leszünk képesek eltávolítani a szűk résekből.
Szárítás: a sűrűn ültetett és alacsonyan álló alkatrészekkel szerelt panelek esetében a hatékony szárítás elengedhetetlen. A hőmérséklet és a meleglevegő-áramlás jó kombinációja garantálja a száraz, ugyanakkor a termékre veszélytelen szárítást.
Végkövetkeztetés
Az elektronikai alkatrészek tisztítása a jó tisztítószer és a jó készülék összehangolását követeli meg. Kritikus elem a tisztítószer statikus tisztítási képessége és az, hogy a szennyeződések minél szélesebb körét legyen képes eltávolítani. A gépnek képesnek kell lennie a megfelelő mennyiségű energia és a folyamatos tisztítószerfolyam létrehozására. A hőenergia és a megfelelően megválasztott tisztítási idő hozzájárul a tökéletesen letisztított szerelvényhez.
