PL118487B1 - Method for cleaning of printed circuit boards upon electronic components soldering operationhlektronnykh poduzlov - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania obwo¬ dów drukowanych po procesie lutowania podzespolów elektronicznych.Plytki obwodów drukowanych sa zanieczyszczone topni¬ kiem, a czesto równiez substancja, w sklad której wchodza 5 zwykle woski lub parafina, sluzaca do zamocowania pod¬ zespolów przed procesem lutowania. Pozostawienie wy¬ mienionych zanieczyszczen na plytkach powoduje szybka korozje ukladu oraz pokrywania sie plytki warstwa silnie przywierajacego kurzu w warunkach eksploatacji, co pro- io wadzi do zaburzen w pracy ukladu elektronicznego. Za¬ nieczyszczenia, o których mowa, znajduja sie glównie na stronie plytki, gdzie prowadzi sie proces lutowania, to znaczy z odwrotnej strony niz umieszczone sa podzespoly.Obwody drukowane po procesie lutowania próbowano 15 dotychczas oczyszczac róznymi sposobami, glównie przy zastosowaniu obrotowych szczotek i rozpuszczalników takich jak benzyna i alkohole. Prowadzilo to jednak czesto do mechanicznych uszkodzen ukladu elektronicznego, a stosowane rozpuszczalniki stwarzaly niebezpieczenstwo 20 pozaru.Wprowadzenie procesu oczyszczania ultradzwiekowego, w którym plytke z wlutowanymi podzespolami zanurza sie w niepalnym rozpuszczalniku i poddaje dzialaniu ultra¬ dzwieków, zlikwidowalo te mankamenty, jednak nie roz- 25 wiazalo calkowicie zagadnienia. Okazalo sie bowiem, ze stosowane zwykle przy oczyszczaniu ultradzwiekowym rozpuszczalniki (takie jak trójchloroetylen czy trójchloro- €tan), uszkadzaja wykonane z tworzyw sztucznych pod¬ zespoly, natomiast proces oczyszczania nie zawsze prze- 30 biega w stopniu zadowalajacym, poniewaz niektóre sklad¬ niki zanieczyszczen nie rozpuszczaja sie w wymienionych rozpuszczalnikach.Kolejnym krokiem na drodze ulepszania procesu oczysz¬ czania obwodów drukowanych bylo wprowadzenie azeo- tropów freonu. Na przyklad mieszanina azeotropowa freonu 113 i alkoholu etylowego (zawierajaca 3,8% alkoholu) wprowadzona przez firme Du Pont pod nazwa Freon TE, nie uszkadza tworzyw sztucznych i rozpuszcza wszystkie skladniki zanieczyszczenia, jednak czas oczyszczania jest dlugi. Nieco silniejszym rozpuszczalnikiem okazal sie produkowany od niedawna przez wymieniona firme Freon TMS, bedacy mieszanina azeotropowa freonu 113 z me¬ tanolem (5,7%), z dodatkiem—jako stabilizatora — ni- trometanu (0,3%), jednak czas oczyszczania pozostal nadal stosunkowo dlugi. Na przyklad prospekt firmy Du Pont „Newsletter" nr 13 z dnia 23 marca 1978 r. podaje, ze w pelni zadowalajace rezultaty przy zastosowaniu Freonu TMS otrzymuje sie przy 180-sekundowym czasie oczysz¬ czania.Wprowadzenie linii do automatycznego montazu i luto¬ wania obwodów drukowanych spowodowalo, ze czas oczysz¬ czania w tradycyjnych myjkach ultradzwiekowych z za¬ stosowaniem freonów zaczal stanowic „waskie gardlo" produkcji. Problem oczyszczania obwodów drukowanych w znacznym stopniu rozwiazala firma Elektrowert Manu- facturing Co (Montreal, Kanada), konstruujac i patentujac (opis patentowy USA nr 3 123 084) urzadzenie do ultra¬ dzwiekowego oczyszczania obwodów drukowanych me¬ toda „na fali". Urzadzenie to wspólpracuje z linia do lu- 118 487118 487 towania „na fali" i pozwala na znacznie szybsze przepro¬ wadzenie procesu oczyszczania. Niestety, szerszemu wpro- < wadzeniu tej metody do produkcji przeszkadza brak roz¬ puszczalników, które bedac niepalnymi i dostatecznie . tanimi mialyby zdolnosc rozpuszczania zanieczyszczen w czasie kilku do klkunastu sekund i nie uszkadzaly przy tym tworzyw sztucznych. Zaden z tradycyjnie stosowanych do oczyszczania ultradzwiekowego rozpuszczalników wy¬ magan tych nie spelnia.Celem wynalazku jest zastosowanie w technologii oczysz¬ czania rozpuszczalnika odpowiadajacego wszystkim wy¬ mienionym wyzej wymaganiom. Cel wedlug wynalazku zostal osiagniety przy zastosowaniu mieszaniny azeotro- powej czterochloroetylenu z alkoholem amylowym.Niespodziewanie okazalo sie, ze mieszanina ta poddana dzialaniu drgan ultradzwiekowych usuwa zanieczyszczenia z obwodów drukowanych w czasie od kilku do kilkunastu sekund, jest niepalna i pod warunkiem, ze jest stosowana w niezbyt wysokiej temperaturze, w przewazajacej ilosci y przypadków nie uszkadza elementów z tworzyw sztucznych w czasie potrzebnym do usuniecia zanieczyszczen, mimo, ze jak wiadomo, wiekszosc tworzyw sztucznych jest nie¬ odporna na dzialanie czterochloroetylenu. Sposobem wedlug wynalazku plytke obwodu drukowanego z wlutowanymi elementami przesuwa sie po, powierzchni nadzwiekawianej od dolu warstwy mieszaniny czterochloroetylenu z alkoho¬ lem amylowym, korzystnie w czasie nie dluzszym niz okolo 20 sekund. \ Mieszanina o której mowa wyzej winna zawierac nie wiecej niz okolo 12,5% wagowych alkoholu amylowego, przy czym korzystnym jest aby byl to wylacznie piefwszo- rzedowy alkohol n-amylowy.W tablicach mieszanin azeotropowych znalezc mozna informacje, ze alkohol n-amylowy tworzy z czterochloroety- lenem azeotrop przy zawartosci 15 % wagowych alkoholu.Badania przeprowadzone w trakcie prac nad wynalazkiem wykazaly, ze informacja ta jest mylna i ze wlasciwa za¬ wartoscia alkoholu n-amylowego jest 12,2%. Róznica ta 10 15 20 25 30 35 ma bardzo istotne znaczenie w zwiazku z postulatem nie- palnosci rozpuszczalnika. Jak stwierdzono bowiem, mie¬ szanina o zawartosci 12,2% alkoholu n-amylowego jest niepalna, podczas, gdy przy 15 %-owej zawartosci widoczne sa juz w normalnych warunkach atmosferycznych cechy charakterystyczne dla rozpuszczalników palnych.W sposobie wedlug wynalazku stosowac mozna równiez mieszaniny o mniejszej niz 12,2% zawartosci alkoholu amylowego, np. 8 lub 1Q»%, bowiem róznica miedzy tem¬ peraturami wrzenia azeotropu z alkoholem n-amylowym (118 °C) i czterochloroetylenu (121 °C) jest na tyle mala, ze w praktyce nie nalezy sie liczyc z niebezpieczenstwem rozdestylowania skladników przy regeneracji.Stosowanie innych niz pierwszorzedowy alkohol n-amy¬ lowy izomerów pentanolu jest niewskazane, gdyz tworza one azeotropy z czterochloroetylenem o *nieco nizszych temperaturach wrzenia i znacznie wyzszych zawartosciach procentowych alkoholu, co w sumie moze spowodowac, ze po przekroczeniu pewnej zawartosci tych izomerów mieszanina bedzie palna. Niewielkie domieszki innych izomerów cechy tej jednak jeszcze nie wywoluja.Zastosowanie sposobu wedlug niniejszego wynalazku pozwala oczyszczac obwody drukowane po procesie luto¬ wania znacznie skuteczniej i w czasie krótszym niz przy dotychczas znanych sposobach.Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania obwodów drukowanych po procesie lutowania podzespolów elektronicznych, przy wykorzysta¬ niu ultradzwieków znamienny tym, ze plytki obwodów drukowanych z wlutowanymi elementami przesuwa sie po powierzchni nadzwiekawianej od dolu warstwy miesza¬ niny czterochloroetylenu z alkoholem amylowym, ko¬ rzystnie pierwszorzedowym alkoholem n-amylowym, o za¬ wartosci alkoholu w mieszaninie nie przekraczajacej 12,5% wagowych.LE!D Z-d 2, z. 1104/1400/82, n. 110+20 egz..Cena 100 zl / PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania obwodów drukowanych po procesie lutowania podzespolów elektronicznych, przy wykorzysta¬ niu ultradzwieków znamienny tym, ze plytki obwodów drukowanych z wlutowanymi elementami przesuwa sie po powierzchni nadzwiekawianej od dolu warstwy miesza¬ niny czterochloroetylenu z alkoholem amylowym, ko¬ rzystnie pierwszorzedowym alkoholem n-amylowym, o za¬ wartosci alkoholu w mieszaninie nie przekraczajacej 12,5% wagowych. LE!D Z-d 2, z. 1104/1400/82, n. 110+20 egz. .Cena 100 zl / PL