Solução Correta para limpeza eletrônica em geral e conjuntos de precisão

ENVIROSENSE SOLUÇÃO ECOLÓGICA E NÃO AGRESSIVA NO MANUSEIO

PARA LIMPEZA ELETRÔNICA EM GERAL,

LENTES E CONJUNTOS DE PRECISÃO

Cassio Massera – 019 93950587, Skype: Cassio-Surpass Isaura Rodrigues – 011 75761602, Skype: Isaura-Surpass

EnviroSense

Empresa dedicada à formulação de produtos de limpeza ecologicamente corretos

para indústria eletrônica, de precisão, lentes.

Contrariamente aos materiais químicos (perigosos, agressivos ao usuário e ambiente) usualmente empregados, a ENVIROSENSE desenvolveu processos de limpeza (química e mecânica) amigáveis com a natureza e não agressivos ao usuário.

Solução Correta para limpeza eletrônica em geral e conjuntos de precisão

Alguns Clientes nos Estados Unidos:

• B.A.E • BENCHMARK ELECTRONICS • CTS • DIVERSIFIED SYSTEMS • EMC • GE • SANMINA-SCI, Inc. • TRW • TTM TECHNOLOGIES • UNIVERSAL AVIONICS

Alguns clientes em Taiwan e China

• FLEXTRONICS • FOXCONN • MERIX

Alguns clientes no Brasil

• Elo Sistemas • Visum Sistemas / Hi Flex • Quanta Eletrônica

• Siemens Interprise

Solução Correta para limpeza eletrônica em geral e conjuntos de precisão

Aplicações específicas para placas MONTADAS : #816/18.54A ou #817/49.10B-5008

Remover fluxo residual de acido orgânico (OA) em banho, temperatura 55ºC com 5% (#816 ou #817 com água DI) por 1 metro por minuto,

Remover fluxo residual RMA (Resina com Média Ativação) em banho, temperatura 60ºC

com 10% (#816 ou #817 com água DI) com 0.5 à 0.75 metros por minuto, Remover fluxo residual No Clean Tin/Lead (baixo sólidos) em banho, a temperatura 65ºC

com 10% (#816 or #817 com água DI) com 0.5 à 0.75 metros por minuto,

Remover fluxo residual No Clean Lead Free em banho, Temperatura 65ºC à 70ºC com 10% (#816 or #817 com água DI) com 0.50 à 0.75 metros por minuto,

Nota: essas aplicações incluem os seguintes processos: pasta de solda fundida, fluxos do

equipamento de solda à onda e, ainda fluxos de retrabalho em bancadas. Obs: Nos processos de limpeza comuns… A utilização de água como fonte de limpeza + velocidade da

esteira de limpeza superior a 3 metros por minuto + imersão das placas a 0,66 metros no compartimento de limpeza, são os maiores contribuidores para os fatores de alta migração iônica, acionando os mecanismos de falha. Por exemplo, migração metalica e crescimento de dendriticos (pontes com micro curtos). Essa é uma situação SEMPRE evitada com o emprego do ENVIRO.

Limpeza de quadros, Limpeza de superficíes antes aplicação de resinas e vernizes, Limpeza para aplicação de peliculas foto resistivas, Limpeza em PCBs com resíduos de pasta de solda, Limpeza em Telas Serigráficas, Limpeza de resíduos de Fita Kapton, Crepe e, impressão digital, Limpeza da superfície em PCAs para aplicação de “conformal coating”, Com alta concentração, pode remover filme acrilico e “conformal coatings”, Limpeza de partes do equipamento solda a onda (quadros), Limpeza e desoxidação dos terminais de componentes, permitindo seu aproveitamento Melhoria da soldabilidade das trilhas de cobre com oxidação, Remoção do excesso da camada OSP das PCAs, Parâmetros de operação para os produtos: Enviro #816 or #817 por aplicação: Aplição Tempo Necessário Concentração Temperature Lead Free flux residues 120 sec 10% 65ºC à 70ºC Stencils (tela serigrafica) 60 sec 10% 35ºC à 45ºC

Outros processos de limpeza onde podemos utilizar ENVIRO

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Aplicação ENVIRO em PCBs: #816/18.54A e #817/49.10B-5008 Os produtos da EnviroSense são extremamente eficientes na redução dos resíduos provocados pelo processo HASL (Hot Air Solder Leveling), criado pelo processo de metalização. As placas “HASL” normalmente apresentam contaminações, no entanto, encontramos agora placas com OSP – Cobre e Prata / Estanho com falhas devidas aos baixos valores encontrados no S.I.R (Surface insulation resistance) causados pelos métodos de limpeza ou estabilizadores utilizados nos banhos das placas; tais como MSA (Methyl Sulfonic Acid – Metil Sulfonico). A utilização de água, como método de limpeza, a velocidade da esteira de transporte das PCBs superior a 3 metros por minuto e ainda, seções onde o comprimento das zonas de limpeza estejam abaixo de 0.66 metros são as principais causas de processos de limpeza insuficientes , gerando falhas nas PCBs. Simplificando: quando combinamos o #816 ou #817 com água, a solução apresenta grande fluidez. A redução da tensão superfícial da mistura, combinada com os saponáceos da fórmula, habilita a redução iônica dos resíduos de fluxo em aproximadamente 20X quando comparado ao uso de água somente para limpeza. Esta redução dos contaminantes se faz necessária nas PCBs, principalmente com o advento dos Fluxos No- Clean no segmento SMT.

Os produtos Enviro Gold #816/18.54A e #817/49.10B-5008, quando empregados na produção de PCBs, aplicam-se ao seguintes processos: Pós aplicação do HASL para remoção do Fluxo utilizado, Limpeza dos resíduos atmosféricos, dos solventes da cura do LPI, impressão digital do acabamento em ouro. (melhora o processo de soldagem ultrasonica do “wire bonding”), Limpeza do ácido sulfúrico existente no Cobre antes da aplicação da camada “OSP”, Limpeza do resíduo do ácido Nitrico de Prata no acabamento por imersão, Limpeza no acabamento do acido “Methyl Sulfonic”, Limpeza das impurezas retidas na furação das PCBs, Limpeza no produto acabado antes do empacotamento para garantir a não contaminação iônica proveniente da esteira, manuseio, impressão digital, agulhas de teste, etc. Nota: recomendamos fortemente a limpeza final antes do empacotamento e envio das PCBs.

O baixo valor de contaminação eleva elevar os valores de S.I.R. Isso equivale a maior confiablidade no produto final.

Esta figura ilustra a quantidade de poros existentes para uma possível contaminação ionica devido aos micros espaçamentos numa placa FR-4. Estes poros ou espaçamentos pode ser numa PCB ou placas ceramicas .

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Formação de Denditros ao longo do tempo

Eletrodos com solução aplicado 10 V bias.

5 Seg

+ - * DENDITRO= formação mineral equivalente a estalactites que, com o tempo, torna-se ponte condutiva e causa curto circuitos.

A sequência de fotos ilustra a migração de cobre de um

terminal ao outro. PCB de Cu (Pad and Ground Pad). Pads limpos com água DI, 18.3 Megohm , e posteriormente mergulhada numa solução (com o equivalente a 9 microgramas de cloreto por polegada quadrada). A aplicação de 10 Volts nos terminais da placa, combinada a alta condutividade do cloreto na solução mergulhada, mostra a formação do denditro (ponte) e a potencial falha elétrica.

15 Seg

Formação de Denditro ao longo do tempo

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30 Seg

Formação de Denditro ao longo do tempo

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40 Sec

Formação de Denditro ao longo do tempo

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47 Sec

Formação de Denditro ao longo do tempo

Falha permanente em menos de um minuto devido a falta de limpeza.

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Descrição da Amostra Cloreto

WOA

Controle do processo antes da limpeza - IPC B-36 Boards *RMA flux

Amostra #1

14.12

0.00

Amostra #2

14.62

0.00

Amostra #3

13.91

0.00

Média

14.22

0.00

Placas limpas com Freon TMS

Amostra #1

5.19

0.00

Amostra #2

5.26

0.00

Amostra #3

5.07

0.00

Média

5.17

0.00

Fase II Limpeza com #816

Amostra #1

1.03

0.00

Amostra #2

1.04

0.00

Amostra #3

0.84

0.00

Amostra #4

0.92

0.00

Amostra #5

1.08

0.00

Amostra #6 .077

0.00

Média

0.95

0.00

Comparação de Limpeza entre o Enviro Gold #816/18.54 Versus Freon TMS.

Os dados acima foram tirados do estudo laboratorial de contaminação, Relatório # AB 15/ 011695

* Tipo de fluxo RMA, aplicado à norma IPC B-36, utilizado fluxo Kester #1585 Militar Espec, Solda a Onda e Pasta Kester #187.

PCA Ion Cromatografo – Informações de Limpeza

todos os valores são em μg/in², salvo informação ao contrário Ion Chromatografo

MEA (Etanol Mono Amine) DATA SHEET

EnviroGold 816 and #817 usa o MEA (Mono Ethanol Amine) como agente saponáceo removedor de impurezas.

São muitas as possibilidade dos agentes alcalinos para essa aplicação, mas, nenhuma com o desejável combinação e desempenho, segurança dos funcionários e, de baixo impacto ambiental como o MEA.

Atributos

Um saponáceo precisa ser forte o suficiente para proporcionar a retirada dos íons OH Abiético, Oxálico, Succínico e o Acido Metil Sulfónico, etc. do fluxo, mas, não tão forte que possa corroer as partes condutivas das placas.

Com uma base iônica Kb = 4.5 ( 3.16 exp -4.5 ). A formulação do MEA não forma sais insolúveis com os fluxos utilizados, o que, frequentemente, ocorre com a maioria das formulações encontradas no mercado, ditas como solúveis em água.

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Vantagens dos saponificantes ENVIRO:

• Fácil manuseio e nenhuma agressão ao ambiente ou à pessoa,

• Alta concentração. Dependendo da aplicação, baixíssimo consumo produto

água (1/9)

• Tensão Superficial extremamente baixa. Alta fluidez que facilita penetração sob

componentes, através de micro-furos e escoamento mais rápido

• Baixo odor e V.O.C. (Compostos Orgânicos Voláteis) • Sem flash point até 100ºC, • Os Produtos não contém Glicól Etilico e nem Álcool, • Para descarte, baixo risco e custo.

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Químico

Ebulição

Solventes – Pressão (Vapor) (mm Hg) X Temperatura

Produto

ºC

20ºC

25ºC

40ºC

50ºC

60ºC

70ºC

Água

100

17.500

23.800

55.300

92.500

149.400

233.700

THFA (Álcool)

178

2.000

2.700

5.900

9.700

15.400

23.700

#816

170

0.200

0.400

1.100

2.200

4.200

7.700

IPA

82.4

32.100

43.400

110.000

171.000

279.000

444.000

NMP (Solvente)

202

0.800

1.100

2.600

4.300

7.000

11.000

d-Limonene

180

1.800

2.400

5.400

8.800

14.100

21.800

EnviroGold 816 @ 10% em água ( contém 5 % MEA por fração - volume) é aproximadamente 0.01519 fração molecular

de #816. Aplicando e assumindo a lei Raoult , a pressão (vapor) do #816 abaixo em solução deverá ser:

10% EnviroGold #816

20ºC

25ºC

40ºC

50ºC

60ºC

70ºC

(ou 5% por volume) =

0.0036

0.0055

0.0167

0.0334

0.0638

0.1176

O #816 tem baixo peso molecular (61.094) e alta densidade (1.018) que permite uma grande concentração molar a ser utilizada, proporcionando uma vida util do banho mais longa, quebrando as moléculas dos resíduos a serem lavados. Ao mesmo tempo, a solubilidade do #816 em água, proporciona um resultado melhor na constante de Henry (2.45E-7), assegurando baixa volatibilidade e melhorando a performance da limpeza.

ENVIRO GOLD #816/18.54A Comparação da pressão (VAPOR) com produtos