Способ очистки поверхности радиоэлектронных изделий и устройство для его осуществления

 

Использование: при очистке радиоэлектронных изделий перед герметизацией. Сущность: изделия обрабатывают растворителем - сжиженным газом при давлении выше атмосферного, сливают растворитель удаляют растворитель с поверхности изделий снижением давления, а испарение осуществляют повышением температуры и/или снижением давления. Емкость для обработки изделий в устройстве для очистки поверхности изделий снабжена выхлопным патрубком, каждая магистраль устройства снабжена запорной арматурой, а средства удаления загрязнителя выполнены в виде шлюзового питателя. 5 ил.

(з ) з С 23 С 5/00, Н 05 К 10/00

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . %4

К ПАТЕНТУ

М

С3

С

С

С

С ( (21) 5035820/02 (22) 06.04.92 (46) 15.02.93, Бюл. ЬЬ 6 (76) О.И.Квасенков, Г.И.Касьянов и С.Б.Алаев (56) Роздзял П. Технология герметизации элементов РЭА. M. Радио и связь, 1981, с. 52-53. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: при очистке радиоэлектронных изделий перед герметиэацией.

Сущность: иэделия обрабатывают раствориИзобретение относится к технике и технологии повышения эксплуатационной надежности радиоэлектронного оборудования, в частности к очистке радиоэлектронных изделий перед герметизацией.

В предлагаемом способе очистки поверхностей радиоэлектронных иэделий, включающем обработку изделий жидким растворителем, удаление растворителя с поверхности изделий, слив растворителя, отделение загрязнителя растворителя испарением последнего, конденсацию растворителя и его возврат в цикл, согласно предлагаемому изобретению обработку иэделий осуществляют при давлении выше атмосферного, в качестве растворителя используют сжиженный гаэ, удаление растворителя с поверхности иэделий осуществляют снижением давления, а испарение растворителя осуществляют повышением температуры и/или снижением давления.

Это позволяет сохранить качество и эксплуатационные характеристики радиоэлектронных изделий после обработки зэ счет исключения температурного воздействия на них и исключить возврат в цикл лвгколе„„ЯЦ„„ 2000006 С телем — сжиженным газом при давлении выше атмосферного, сливают растворитель удаляют растворитель с поверхности изделий снижением давления, а испарение осуществляют повышением темперэтуры и/или снижением давления. Емкость для обработки иэделий в устройстве для очистки поверхности изделий снабжена выхлопным патрубком, каждая магистра л ь уст рой ст ва снабжена запорной арматурой, э средства удаления загряэнителя выполнены в виде шлюзового питателя. 5 ил. тучих фракций загрязнителя, остающихся в жидком состоянии при использовэнии в качестве растворителя схиженного гэзэ, В предпочтительном варианте испарение растворителя осуществляют lloBblшением температуры. а конденсацию растворителя по меньшей мере частична осуществляют барботированием через жидкую фазу в зоне обработки изделий.

Это позволяет генерировать в зоне обработки изделий гидродинамические колебания давления акустических частот, способствующие повышению кэчес1 вэ очистки поверхностей обрабатываемых изде л и й.

B этом случае желательно подвергать пары растворителя при барботировэнии адиабатному расширению.

Это позволяет снизить энергоемкость процесса конденсации растворителя и повысить энергоемкость генерируемых колебани, что облегчит очистку иэделий or труднорастворимого и нерастворимого зэгрязнителя.

В другом предпочтительном вэриз -e обработку изделий осуществляют путем <ередующихся залива и слива растворителя.

2000006

Это позволяет интенсифицировать массообменные процессы при очистке изделий за счет механического перемешивания растворителя и облегчить отделение нерастворимого загрязнителя за счет механического снятия при стекании и заливке растворителя.

В этом случае возможно осуществление сброса давления до атмосферного в зоне обработки изделий в интервале между сливом и заливом растворителя, Это позволяет после пропитки нерастворимого загряэнителя растворителем при вскипании последнего при сбросе давления осуществлять дробление нерастворимого загрязнителя и его отрыв от поверхностей обрабатываемых изделий, что облегчает их очИстку.

При этом желательно сливать растворитель перед сбросом давления в герметичную емкость. а возврат растворителя осуществлять после сброса давления в зоне обработки изделий и ее герметизации за счет перепада давления в емкости и зоне обработки изделий, создаваемого путем разгерметизации их соединения, Это позволяет снизить энергоемкость процесса за счет исключения энергозатрат на перекачку растворителя и снизить его потери в атмосферу за счет исключения утечек в перекачивающих устройствах, В предлагаемомустройстведля очистки поверхностей радиоэлектронных изделий, содержащем последовательно соединенные магистралями а замкнутый контур емкость для обработки изделий, испаритель-сепаратор со средствами удаления загрязнителя и конденсатор, а также средства подпитки растворителя, соединенные с емкостью для обработки изделий, согласно предлагаемому изобретению емкость для обработки изделий снабжена выхлопным патрубком, каждая магистраль и выхлопной патрубок снабженызапорной арматурой, а средства удаления загрязнителя выполнень; в виде шлюзового питателя, Это позволяет осуществлять обработку изделий при давлении выше атмосферного при использовании сжиженных газов и исключить узел сушки изделий.

В предпочтительном варианте на входе в испаритель установлен распылитель.

Это позволяет развить поверхность тепломассообмена в испарителе и облегчить сепарацию загрязнителя от растворителя.

Возможно выполнение распылителя в виде форсунки, которая является наиболее простым по конструкции распылителем и образует испарение растворителя при сни5

55 жении давления, или в виде сопла и размещенного в нем с образованием зазора концентратора колебаний, соединенного с источником ультразвука, что позволяет не использовать перепада давления или гаэаносителя для распыления.

В другом предпочтительном варианте емкость для обработки изделий снабжена барботером, соединенным магистралью с запорной арматурой по газовой фазе с испарителем-сепаратором.

Это позволяет осуществлять генерирование гидродинамических колебаний давления в емкости для обработки изделий непосредственно в жидкой фазе, что облегчает отделение нерастворимого эагрязнителя при минимальной диссипации энергии этих колебаний, В этом случае возможно выполнение отверстий барботера в виде сопел.

Это позволяет повысить энергоемкость генерируемых колебаний и снизить вероятность проскока газовой фазы через жидкую без конденсации, Последним предпочтительным вариантом предусмотрено снабжение устройства ресиверной емкости с выхлопным патрубком с запорной арматурой, сообщенной магистралью с запорной арматурой через нижнюю часть с емкостью для обработки изделий.

Это позволяет интенсифицировать процесс обработки иэделий за счет механического воздействия растворителя на эагрязнитель и механического обновления поверхностей массообмена между ними.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — барботером емкости для обработки изделий; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг. 2: на фиг. 4 — в,ид Б фиг. 2; на фиг. 5 показан ультразвуковой распылитель испарителясепаратора.

Устройство для осуществления способа очистки поверхностей радиоэлектронных изделий содержит емкость 1 для обработки иэделий, испаритель-сепаратор 2 и конденсатор 3, соединенные магистралями 4, 5 и 6 с запорными элементами 7, 8 и 9 в замкнутый контур, и емкость 10 для пропитки растворителя, соединенную с емкостью 1 магистралью 11 с запорным элементом 12.

Емкость 1 для обработки изделий снабжена выхлопным патрубком 13 с запорным элементом 14, барботером 15, соединенным магистралью 16 с запорным элементом 17 по газовой фазе с испарителем-сепаратором 2, и соединена по жидкои фазе магистралью 18 с запорным элементом 19 с ресиверной емкостью ?О. снабжу н

2000006

10

15 хлопным патрубком 21 с запорным элементом 22. В испарителе-сепараторе 2 на входе установлен распылитель 23 и смонтирован шлюзовой питатель 24. сообщенный с емкостью 25 для сбора загрязнителя. Барботер

15 выполнен с выходными отверстиями в виде сопел 26, которые расположены по окружности с наклоном а относительно ее центральной оси. Распылитель 23 при выполнении ультразвуковым (фиг. 5) содержит сопло 27, сообщенное с магистралью 5, и размещенный в сопле 27 с образованием зазора 28 концентратор 20 колебаний, соединенный с источником 30 ультразвука.

При реализации способа в его наиболее простом варианте растворитель, например жидкую двуокись углерода, из емкости 10 по магистрали 11 при открытом элементе 12 и закрытых запорных элементах 7, 14 и 8 подают в емкость 1 с загруженными в нее иэделиями. После завершения их обработки открывают элементы 8 и 9, осуществляя слив растворителя из емкости 1 и его распыление через распылитель 23 в виде форсунки или ультразвуковой распылитель в испаритель-сепаратор 2, в котором при использовании форсунки понижением давления и повышением температуры или при использовании ультразвукового распылителя повышением температуры осуществляют испарение растворителя, который в газовой фазе удаляется по магистрали 6 в конденсатор 3, где конденсируется и накапливается, и отделение эагрязнителя, который по мере накопления удаляют из испарителя-сепаратора 2 шлюзовым питателем 24 в емкость 25, После завершения слива растворителя при закрытых элементах 12 и

8 открывают элемент 14 и осуществляют удаление растворителя с поверхности изделий при снижении давления без температурного воздействия за счет вскипания остатков растворителя и их удаления иэ емкости 1 через выхлопной патрубок 13. После этого в емкость 1 загружают для обработки следующую партию изделий, элемент 14 закрывают, открывают элемент 7 и по магистрали 4 заливают сконденсированный растворитель из конденсатора 3 в емкость

1, а затем восполняют его потери подачей из емкости 10 по магистрали 11 при открытии элемента 12. Далее цикл повторяется.

Возможно осуществление обработки иэделий в непрерывном потоке растворителя при открытых элементах 6, 7, 8.

При обработке сильно загрязненных изделий или при наличии в составе загрязнителя нерастворимых ингредиентов ° например различного вида окислов, в процессе обработки иэделий при закрытых эле20

55 ментах 12, 14 и 19 (возможно 7 и 9) и открытых элементах 8 и 17 часть растворителя в процессе обработки отводят в испарительсепаратор 2. В этом случае возможно использование только ультразвукового распылителя. в котором подаваемый по магистрали 5 растворитель поступает s зазор

28. образованный концентратором 29 и сопле 27. Попавший в зазор 28 растворитель за счет эжекции в сопле 27 и разрежения, создаваемого у торцовой поверхности концентратора 29 при его продольном колебании от источника 30 ультразвука, переь|ещается по боковой поверхности концентратора 29 и распыляется с его торцовой поверхности без потери давления до частиц с размером до 0,1 мкм, в которых растворитель легко испаряется при развитой поверхности теплообмена. Испарение растворителя приводит к повышению давления и выходу газовой фазы растворителя по магистрали 14 в барботер 16, При выходе иэ сопел 26 барботера газовая фаза растворителя подвергается адиабатному расширению при увеличении скорости истечения и падении температуры, что приводит к интенсивной конденсации газовой фазы растворителя в емкости 1. Конденсация каждого пузырька газовой фазы растворителя приводит к схлопыванию кавитационной полости и образованию ударной волны в жидкой фазе растворителя, причем ударная волна периодически перекрывает выходное сечение сопел 26 барботера 16, прерывал подачу газовой фазы, которая затем восстанавливается. Расстояние от центров конденсации пузырьков газовой фазы до выходных срезов сопел 26 определяет «астоту генерируемых в жидкой фазе гидродинамических колебаний. Это расстояние зависит от количества сопел 26, их наклона а, скорости вдува газовой фазы, ее температуры и температуры жидкой фазы. Генерируемые колебания позволяют отделить от поверхности изделий нерастворимый за грязнитель и ускорить массооб ленные процессы при снятии растворимого загрязнителя. После завершения очистки цикл идет аналогично описанному выше.

При очистке изделий с преобладанием нерастворимого загрязнителя, кроме перечисленных операций, целесообразно периодически в процессе обработки изделий при закрытых элементах 7, 12, 18, 17, 22 осуществлять периодический слив растворителя по магистрали 18 в емкость 20. Лате л элемент 19 закрывают и открывают элемент,4, осуществляя сброс давления в емкости 1 до атмосферного при вскипании остатков растворителя и его отводе через вых лнной

2000006

15 патрубок 13 в атмосферу, Это приводит к дроблению нерастворимого эагрязнителя и отрыву его частиц от поверхностей иэделий при взрывном расширении испаряющего растворителя, пропитавшего нерастворимый загрязнитель. Затем элемент 14 закрывают, открывают элемент 19 и осуществляют повторное заполнение емкости 1 растворителем без помощи перекачивающих устройств за счет перепада давления в емкостях 1 и 20. После заполнения емкости 1 элемент 19 закрывают. При необходимости повторного слива растворителя из емкости 1 в емкость 20 в ней осуществляют по меньшей мере частичный сброс

Ф

Формула изобретения

1. Способ очистки поверхности радиоэлектронных изделий, включающий обработку иэделий жидким растворителем, слив растворителя в испаритель, удаление растворителя с поверхности изделий, отделение загрязнителя от растворителя испарением последнего, конденсацию растворителя и его возврат в цикл, о т л и ч а юшийся тем, что обработку изделий осуществляют при давлении выше атмосферного, в качестве растворителя используют сжиженный гаэ, удаление растворителя с поверхности иэделий осуществляют снижением давления, а испарение растворителя осуществля ют повы шением температуры и/или снижением давления, 2. Способ поп, 1,отл ичающийся тем, что конденсацию растворителя по меньшей мере частично осуществляют барботированием через жидкую фазу в зоне обработки изделий.

3. Способ поп. 2, о тл и ча ющи и с я тем, что при барботировании пары растворителя подвергают адиабатному расширению.

4. Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что в процессе обработки перед сливом растворителя в испаритель осуществляют чередующиеся слив растворителя в герметичную емкость и возврат в зону обработки.

5. Способ поп.4,отличающийся тем, что после слива в емкость осуществляют сброс давления до атмосферного, а возврат осуществляют после сброса давления

s зоне обработки и ее герметизации.

6. Способ по пп. 4 и 5, о тл и ч а ю щ ий с я тем, что возврат осуществляют за счет перепада давления в емкости и зоне обработки изделий, создаваемого путем разгерметизации их соединения. давления при отводе газовой фазы по выхлопному патрубку 21 путем кратковременного открытия элемента 22. Далее цикл осуществляется аналогично описанному выше.

Таким образом заявляемые способ и устройство позволяют осуществлять очистку поверхностей радиоэлектронных изделий, не используя температурного воздействия для удаления с их поверхностей остатков растворителя, что позволяет исключить изменение их эксплуатационных характеристик после обработки и повысить надежность.

7. Устройство для очистки поверхности радиоэлектронных иэделий, содержащее последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур емкости для обработки изделий, испаритель-сепаратор со средствами удаления эагряэнителя, конденсатор и средства подпитки растворителя, соединенные с емкостью для обработки иэделий,отличающийся тем,чтоемкость для обработки изделий снабжен выхлопным патрубком, каждая магистраль и выхлопной патрубок снабжены запорной арматурой, средства удаления эагряэнителя выполнены в виде шлюзового питателя, 8. Устройство по и. 7, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на входе в испаритель установлен распылитель.

9. Устройство пои. 8, о т л и ч а ю щеес я тем, что распылитель выполнен в виде форсун ки.

10. Устройство по и. 8, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что распылитель выполнен в виде сопла и размещенного в нем с образованием зазора концентратора колебаний, соединенного с источником ультразвука.

11. Устройство по и. 7, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что емкость для обработки снабжена барботером, соединенным магистралью с запорной арматурой по газовой фазе с испарителем.

12, Устройство по и. 11, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что выходные отверстия барботера выполнены в виде сопл.

13. Устройство по и, 7. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено ресиверной емкостью с выхлопным патрубком с запорной арматурой, сообщенной магистралью с запорной арматурой через нижнюю часть с нижней частью емкости для обработки иэделий.

2000006

4Ь8. 5

Составитель

Техред M.Ìoðlåíòàë

Корректор М.Самборская

Редактор

Тираж Подпйсное

Hll0 " Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Заказ 3039

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина, 101