СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК H05K3/26 

Изобретение относится к технологии повышения эксплуатационной надежности радиоэлектронного оборудования, в частности к очистке поверхностей подложек перед герметизацией.

Известен способ очистки поверхности подложек радиоэлектронных изделий, включающий их обработку жидким растворителем из ряда: метиловый спирт, этиловый спирт, хлороформ, хлористый метилен, трихлорэтилен, трихлорэтан, перхлорэтилен, тетрахлорэтан, трихлорметан, вода, ацетон, окттанэтил, бензол, ксилол, бензин, трихлорфторэтан, трихлорфторметан, трихлортрифторэтан, растворы фреонов в перечисленных растворителях или их смесей и сушку подложек.

Недостатками этого способа являются набухание некоторых материалов радиоэлектронных изделий, в частности полимерных, и снижение к ним адгезии, а также токсичность и/или пожароопасность и/или взрывоопасность сушки из-за химического состава растворителей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки поверхностей подложек радиоэлектронных изделий, включающий их обработку сжиженным газом из ряда фреонов и сушку подложек.

Этот способ позволяет исключить ряд недостатков предыдущего, но сохраняет высокую токсичность используемых растворителей и их экологическую вредность за счет влияния на озоновый слой атмосферы.

В предлагаемом способе очистки поверхностей подложек радиоэлектронных изделий, включающем их обработку сжиженным газом и сушку подложек, согласно изобретению в качестве сжиженного газа используют газ из ряда: метан, этан, пропан, бутан, двуокись углерода, аммиак или их смесь, причем обработку проводят при давлении выше атмосферного.

Это позволяет снизить токсичность используемых растворителей и исключить экологически вредные выбросы.

Способ реализуется следующим образом.

Радиоэлектронные изделия, требующие очистки, загружают в герметичную емкость и обрабатывают сжиженным газом из ряда: метан, этан, пропан, бутан, двуокись углерода, аммиак или их смесью. Обработку осуществляют заливкой или непрерывным потоком растворителя при температуре, близкой к температуре окружающей среды, и давлении выше атмосферного, которое обеспечивает жидкое состояние используемого растворителя при температуре обработки. Верхний предел давления с точки зрения достижения технического результата не может быть ограничен каким-либо конкретным значением. Разумным пределом давления является предел прочности обрабатываемых подложек при трехстороннем сжатии. Сочетание температуры и давления обработки выбирается также с учетом известных уравнений теплового баланса, по которым определяют нижний предел температуры обработки, исключающий переход остатков растворителя при сбросе давления в твердое фазовое состояние, который может вызвать коробление изделия. Практически получаемые по этим уравнениям значения нижнего предела температуры обработки при технически достижимых максимальных величинах давления лежат в области отрицательных температур или в области температур, близких к 0^оС, поэтому при проведении обработки подложек в производственных помещениях, температурные условия в которых соответствуют комфортным, проведение такого расчета нецелесообразно. Используемые растворители легко смывают жирорастворимые загрязнения, синтетические и минеральные масла. Нерастворимые загрязнения легко пропитываются используемыми растворителями. Элементы радиоэлектронных изделий используемые растворители не впитывают и не набухают. После завершения обработки растворитель удаляют из емкости и сбрасывают давление до атмосферного, после чего растворитель, оставшийся на изделиях и впитавшийся в нерастворимые загрязнения, вскипает при падении давления до атмосферного, поскольку при нормальных условиях имеет газовое фазовое состояние. Вскипание растворителя, происходящее с резким увеличением объема приводит к удалению с подложек нерастворимых загрязнений типа окисных соединений и высушиванию изделий без дополнительного энерговвода и температурного воздействия, способного вызвать их коробление. Подложки радиоэлектронных изделий после такой обработки очищаются от всех видов загрязнений. Предельно допустимые концентрации используемых растворителей в производственных помещениях по санитарным нормам и правилам больше, чем растворителей, используемых по известному способу в 10-500 раз, причем они не оказывают влияния на озоновый слой атмосферы и экологически безвредны.

П р и м е р 1. Блок кварцевого резонатора с резонансной частотой 75 МГц после монтажа перед герметизацией обрабатывают в герметичной емкости потоком жидкой двуокиси углерода при температуре 20^оС и давлении 6,5 МПа. После герметизации резонатор отработал без сбоев на 3% дольше, чем после обработки по известному способу.

П р и м е р 2. Проведена очистка той же подложки аналогично примеру 1, но с использованием жидкого этана при температуре 18^оС и давлении 5,9 МПа. Результат тот же.

П р и м е р 3. Проведены технологические операции с тем же изделием аналогично примеру 1, но с использованием жидкого метана при давлении 15 МПа и температуре 25^оС. Результат тот же.

П р и м е р 4. Проведена обработка того же изделия аналогично примеру 1, но с использованием жидкого пропана при давлении 1 МПа и температуре 12^оС. После герметизации резонатор отработал без сбоев на 6,1% дольше, чем после обработки по известному способу.

П р и м е р 5. Проведена обработка того же изделия аналогично примеру 1, но с использованием жидкого бутана при давлении 150 кПа и температуре 13^оС. Результат аналогичен примеру 1.

П р и м е р 6. Проведена обработка того же изделия аналогично примеру 1, но с использованием жидкого аммиака при давлении 10 МПа и температуре 27^оС. После герметизации резонатор отработал без сбоев на 6,3% дольше, чем после обработки по известному способу.

П р и м е р 7. Проведена обработка того же изделия аналогично примеру 1, но с использованием смеси жидкой двуокиси углерода с жидким аммиаком в соотношении по массе 4:5 при давлении 100 МПа и температуре 21^оС. После герметизации резонатор отработал без сбоев на 10,9% дольше, чем после обработки по известному способу.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет очистить подложки радиоэлектронных изделий с использованием менее токсичных и экологически безвредных растворителей без снижения эксплуатационной надежности очищаемых изделий.

Использование: изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к очистке радиоэлектронных изделий перед герметизацией. Сущность изобретения: способ включает обработку изделий растворителем в виде сжиженного газа из ряда метан, этан, пропан, бутан, двуокись углерода, аммиак или их смесь. Способ позволяет повысить надежность изделий, упростить технологию, улучшить условия труда и повысить адгезию к поверхности обработанных изделий за счет исключения набухания, улучшения смачиваемости и удаления всех видов загрязнений.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий их обработку сжиженным газом и сушку, отличающийся тем, что в качестве сжиженного газа используют газ из ряда метан, этан, пропан, бутан, диоксид углерода, аммиак или их смесь, причем обработку проводят при давлении выше атмосферного.