Привет, народ.

Непраздный вопрос: очистка ПП с танталовыми и керамическими конденсаторами в ультразвуковой ванне – можно или нельзя? В случае танталов корпуса SMB/C/D формованный пластик (Vishay, AVХ), керамика 0805, 1206, (Hitano, Murata, X7R, NP0). Могу более конкретно расписать по сериям, но смысла не вижу. Флюс чаще канифольный, по типу ФСК, без изощрённых активаторов. Безотмывочным флюсам не верю. Жидкости для промывки на основе спиртов. Необходимость УЗ очистки из-за корпусов QFN, QFP, SOP и т.д. на плате.

Объективно я понимаю, чем грозит ультразвук керамике – от микротрещин до появления токов утечки, непредсказуемым изменением характеристик. Для танталов видимых ограничений почему-то не вижу, но на нескольких русскоязычных форумах встречал предостережения вплоть до «трещин в корпусах и отвалившихся ножек». Производители же в своих аппноутах и пояснениях касаются только вопросов автоматизированного монтажа и режимов оплавления припоя. Может, кто-то встречал серьёзные доки по УЗ очистке, поскольку я не нашёл. Понимаю, что рекомендации по режимам врядле кто-то приведёт, поскольку нюансов больно много. Но как-то давно хотелось самому задать вопрос, касающийся именно этих двух распространенных компонентов на плате.

antonydublin
Если ванна работает в ДОКАВИТАЦИОННОМ режиме, то смело мойте.

Спасибо. Это порождает несколько вопросов:
– на сколько эффективна УЗ очистка без схлопывающихся пузырьков?
– есть ли объективные методы оценки наличия кавитации и приёмы настройки на нужный режим?
– какие есть слабокавитирующие моющие жидкости на растворителях?
– существует ли справочник, где в первом приближении можно увидеть формулу, дающую максимально допустимую интенсивность УЗ излучения (и температуру) для гарантирования докавитационного состояния жидкости, например Вт/см3 ?
– не требуется ли специальная форма и конструкция УЗ ванны, поскольку есть сомнения, что даже при малой интенсивности (амплитуде колебаний) на УЗ излучателе, в приграничном слое всегда будет возникать нежелательный эффект. Как оценить безопасное удаление? Это касаемо недорогих распространенных УЗ ванн до 2л с нижним расположением возбудителей и относительно равномерным распределением УЗ по объёму. Чтобы не переделывать электрическую часть – возможно ли использование гасителей, но как их организовать.

– на сколько эффективна УЗ очистка без схлопывающихся пузырьков?
Очистка в режиме кавитации используется для МЕХАНИЧЕСКОГО разрушения не растворимых загрязнений (накипь, окалина, и т.п.)
– есть ли объективные методы оценки наличия кавитации и приёмы настройки на нужный режим?
– какие есть слабокавитирующие моющие жидкости на растворителях?
Кавитация прекрасно наблюдается визуально. Видно явное помутнение жидкости в зоне кавитации. И может быть измерена кавитометром.
Чем выше давление насыщеного пара над жидкостью (выше температура кипения) и выше скорость звука в ней, тем большая интенсивность УЗ нужна.
– существует ли справочник, где в первом приближении можно увидеть формулу, дающую максимально допустимую интенсивность УЗ излучения (и температуру) для гарантирования докавитационного состояния жидкости, например Вт/см3 ?
Специальных справочников не видел. Для воды - начало акустической кавитации 1 1-1.2 Вт/см2. Для четырёххлористого углерода 2.0 Вт/см2. С ростом температуры это значение уменьшается. Следует учитывать, что это значение сильно отличается от отношения мощности излучателя к его площади.
– не требуется ли специальная форма и конструкция УЗ ванны,
Для докавитационных ванн приемлима практически любая форма.
в приграничном слое всегда будет возникать нежелательный эффект.
Об этом не стоит беспокоиться, кавитации в недорогих распространенных УЗ ванна не возникает. Кавитационные ванны весьма спецефический агрегат, и отнють не дешовый.
Для отмывки от флюса ПП рекомендуется использовать НЕ горючие растворители. Например четырёххлористый углерод, хладон-113 и их смеси. Промывка производиться в нескольких ваннах. Растворитель постоянно регенерируется и поступает в последнюю ванну, далее самотёком во вторую, далее в третью и т.д. отбор на регинерацию - из первой ванны.

Спасибо. О существовании кавитометров не подозревал. Может у знакомых водоотливщиков найдётся такой прибор, интересно как устроен.

Очевидно понимаю разницу отношений площадь/мощность_излучателя и сечение_ванны/мощность_излучателя. Но можно ли грубо считать, что КПД излучателя далеко не идеальный, и если условие начала кавитации (посчитанное по электрической мощности) выполняется – то по факту в сечении ванны значительно меньше, в т.ч. из-за потерь (для самоуспокоения)?

Относительно нерастворимых загрязнений. Я начитался публикаций по влиянию на надёжность ионных и неионных остатков загрязнений после окисления компонент флюса, росту проводящих каналов на поверхности платы и т.д. Вещи немаловажные, но мало волнующие человека, далёкого от крупномасштабного производства. На собственном опыте знаю, что остатки канифоли отмываются легко, от канифольных флюсов с активаторами триэтал-, диэталомином (ЛТИ) остаётся трудноудалимый нагар при несоблюдении температурного режима, а от некоторых органических флюсов, которые редко использую (Ф-99, более текучий Ф-2000, не знаю из чего они) остаются иногда комки под ножками, неотмываемые спиртом, ни спец. жидкостями в УЗ. Ни фреонами, ни трихлорэтиленом, ни тетрахлорметаном никогда не пробовал отмывать. Хоть у меня и есть доступ к хим. столу с вытяжкой (горючесть как таковая не волнует) – боюсь этих растворителей из-за производных. А циркуляция и регенерация – это для крупных производств, по аналогии со струйной отмывкой.

Ещё раз спасибо, несколько укрепился в понимании процессов.

.."...существует ли справочник..."- тема УЗВ очень широкая.Попробуйте в практическом плане, если есть возможность, пообщаться из "бывшими" работниками либо ЦЗЛ, либо тех, кто был связан с производством РЕА (технологи,инж.) и имел дело с отмывкой.Режимы для ванн были расписаны в РД по изготовлению плат,блоков.Конкретых ссылок пока под рукой нет....

не морочтесь. Уже тысячи плат отмыл лично в узи ванне и все работают.

Соласен с freesoul, постоянно моем в ультразвуковой ванне в довольно приличном кавитационном режиме, еще ни разу не было каких то проблем от этого.

После пожара на КЭАТС "Квант" вынуждены были восстанавливать платы (сильное закопчение, налет от солей из раствора пожарных). Для этого использовали ванную 0,5м3 и шесть излучателей "Ретона" (стиральные УЗ устройства), но при этом в раствор добавляли стиральный порошок, после этого промывали и сушили. Порошок позволяет возникать микрокавитаций, если разговор идет о кавитации в чистой воде, то какая же мощность излучения?

О воде речи не было. Раньше, причём редко, пользовался УЗ ванной только для отмывки плат с SMD микросхемами перед установкой танталов, керамики, электролитов, потенциометров, кварцев, реле, прочих выводных элементов и т.д. Теперь же интересно использовать групповую пайку, поскольку так быстрее – 1) расставил все SMD элементы (после монтажа того, что только феном и преднагревателем), 2) без строгой дозировки (щедро) нанёс флюс, 3) прошёлся паяльником и проволочным припоем 0.3-0.5 по всем доступным выводам (где можно миниволной, далее игольчатым жалом), 4) промыл, просушил, 5) установил всё выводное.

Мои «промыл, просушил» – это для маленькой серии, когда накопится несколько десятков плат, собранных за какое-то время, их удобно одной загрузкой в ванну – отмыть «в черновую», сменить жидкость, повторно отмыть, залить д.д. воду, еще раз отмыть (чтобы на маске белесых следов не было). От воды отказался вовсе, достаточно трижды вот в таком или этиловом, или ещё чём-то аналогичном c пометкой PCB cleaner, при электрической мощности ~ 40-50 Вт/л (или же где-то 0,5 Вт/см2, а по факту и того меньше), ванна с регулятором (а последняя герметичная, поскольку точка воспламенения паров спирта очень низкая).

А мыть стиральной машиной – как-то не по фен-Шую, но против ничего не имею.