Kuinka puhdistaa virtaus piirilevyltä: Oikea menetelmä kullekin virtaustyypille

Fluksin puhdistaminen piirilevyltä kuulostaa yksinkertaiselta, kunnes käytät väärää liuotinta väärään jäämään ja lopputuloksena on samea, syöpynyt tai jopa enemmän likaantunut piirilevy. Fluksin puhdistaminen piirilevyltä riippuu täysin käytetystä fluksista, koska hartsi, vesiliukoiset ja puhdistamattomat jäämät reagoivat täysin eri kemikaaleihin. Tämä opas selittää, miksi jäämät on ensinnäkin poistettava, miten fluksisi tunnistetaan, vaiheittaiset ohjeet kullekin tyypille ja ainoan tapauksen, jossa fiksuin ratkaisu on jättää jäämät rauhaan.

1. Miksi fluksin jäännökset on irrotettava

Juotteen tarkoituksena on poistaa oksideja metallista, jotta juote voi kostuttaa sen, ja tätä tarkoitusta varten se on kemiallisesti aktiivinen juotoslämpötilassa. Liitoksen muodostumisen jälkeen jäljelle jäävä aine ei ole aina vaaratonta.

Mitä jäännös oikeastaan ​​tekee

Fluksityypistä riippuen jäännös voi olla lievästi tai aggressiivisesti syövyttävää ja hyökkää hitaasti kuparin ja johtojen kimppuun. Kosteuden ja esijännitteen vaikutuksesta se voi kasvattaa johtavia dendriittejä hienojakoisten pisteiden väliin, mikä aiheuttaa vuotoja ja ajoittaisia ​​vikoja. Se häiritsee naulapohjatestien mittausta ja estää pinnoitteen tarttumisen, joten pinnoitettu jäännös voi aiheuttaa ongelman pysyvästi. Suurimpedanssisissa, korkeajännite- ja radiotaajuuspiireissä jopa "hyvänlaatuinen" jäännös voi muuttaa suorituskykyä. Siksi puhtaus on määritelty vaatimus työn laatustandardeissa, ei kosmeettinen hienous.

Flux-aktiivisuustasoilla on yhtä paljon merkitystä kuin tyypillä

Fluksit luokitellaan aktiivisuuden mukaan IPC J-STD-004 -standardin mukaisesti – esimerkiksi ROL0/ROL1 (rosin, matala-aktiivinen), ORH1 (orgaaninen, korkea-aktiivinen) ja vastaavilla nimikkeillä rosin-, orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden luokissa. Mitä korkeampi aktiivisuus, sitä aggressiivisempaa puhdistuskemikaalien on poistettava, ja sitä vähemmän on hyväksyttävää jättää jäämiä levylle. Matala-aktiivista, puhdistamatonta jäännöstä voidaan hyvin jättää sellaisenaan, kun taas korkea-aktiivinen jäännös samalla levyllä olisi luotettavuusriski – joten fluksin J-STD-004-nimitys, ei pelkästään sen yleinen tyyppi, ohjaa sitä, kuinka tehokkaasti puhdistus on tehtävä.

Puhtaat kemikaalit hallitsevat nykyään suurta osaa SMT-tuotannosta, mutta puhtausvaatimukset tiukentuvat pikemminkin kuin höllentyvät, kun piirilevyt kutistuvat ja tiivistyvät – ja piirilevyjen kokoonpanomarkkinat saavuttivat noin 103.6 miljardin dollarin arvon vuonna 2025, josta suuri osa on hienojakoista työtä, jossa lähekkäisten johtimien väliin jäävät jäämät ovat vähiten anteeksiannettavia.

”Useimmat ’mysteeri’-kenttäviat jäljitän jäänteisiin – piirilevyyn, jota ei ole koskaan puhdistettu pinnoitteen tai piirin vaatimalla tavalla. Puhtaus on halpa vakuutus; korroosion jahtaaminen, jonka se olisi estänyt, ei ole.”

— SMT-prosessi-insinööri

2. Tunne ensin juoksutusaineesi: hartsi, vesiliukoinen ja ei-puhdistettava

Piirilevyn puhdistamisessa juoksutteesta tärkein vaihe on juoksutteen tunnistaminen, koska jäännöksen koostumus sanelee puhdistusaineen. Veden käyttö hartsijäännöksessä tai aktivoidun vesiliukoisen jäännöksen jättäminen piirilevylle päättyy molemmat huonosti.

Jos et ole varma, mitä juoksutetta piirilevyllä on, turvallisin oletusarvo käsin juotetulle tai uudelleen työstetylle liitokselle on käyttää juoksutenpoistoainetta tai erittäin puhdasta IPA:ta sekä ymmärtää juotospastan ja juotosjuosteen välinen ero , jotta tiedät, minkä jäännöksen kanssa olet tekemisissä.

Mistä tiedät, mikä fluksisi sinulla on?

Lopullinen lähde on juotteen, tahnan tai juoksuteaineen datalehti, jossa mainitaan tuoteperhe ja J-STD-004-merkintä. Visuaalisesti hartsijäämät ovat yleensä meripihkanvärisiä, kiiltäviä ja tahmeita; vesiliukoiset jäämät ovat usein valkoisia tai kirkkaita ja tyypillisiä suuren volyymin linjoille, joissa käytetään vesipesua; puhdistusta jättämättä jää ohut, enimmäkseen kirkas kalvo. Kun historia on tuntematon – kentältä palautuva, käsin työstetty liitos, merkitsemätön piirilevy – käsittele sitä mahdollisesti aktivoituneena ja puhdista juoksuteenpoistoaineella sen sijaan, että arvailisit sen olevan vaaratonta.

3. Kuinka puhdistaa virtausaine piirilevystä vaihe vaiheelta

Alla oleva menetelmä toimii hartsin ja likaantumattomien jäämien kanssa IPA:n tai juoksutenpoistoaineen kanssa; vesiliukoisen juoksuteaineen tapauksessa korvaa liuotin deionisoidulla vedellä.

Menettelyn

1. Sammuta virta ja suojaa. Katkaise virta ja poista tai suojaa kosteudelle herkät osat, akut ja tiivistämättömät releet tai kytkimet.
2. Valitse puhdistusaine juoksutusaineen tyypin mukaan. Erittäin puhdasta isopropyylialkoholia tai tarkoitukseen tarkoitettua juoksutenpoistoainetta hartsille ja no-clean-pinnoille; deionisoitua vettä (tarvittaessa saippuointiaineen kanssa) vesiliukoisille pinnoille.
3. Levitä ja sekoita. Kostuta jäännös ja käsittele sitä pehmeällä antistaattisella harjalla liikuttaen sitä yhteen suuntaan jäännösten nostamiseksi sen levittämisen sijaan; ultraäänikylpyä tai ruiskutusjärjestelmää käytetään tuotantomäärien osalta.
4. Huuhtele. Huuhtele puhtaalla liuottimella tai deionisoidulla vedellä, jotta liuenneet jäämät kulkeutuvat pois eivätkä kerrostu uudelleen sameana aineena.
5. Kuivaa kokonaan. Kuivaa puhtaalla paineilmalla ja tarvittaessa matalassa lämpötilassa uunittamalla, jotta komponenttien alle ei jää kosteutta.
6. Tarkasta ja varmista. Tarkasta suurennuksella ja varmista kriittisten levyjen puhtaus ioni- (ROSE) tai ionikromatografiatestillä silmämääräisen tarkastuksen sijaan.

Kuinka puhdas on "riittävän puhdas"?

Puhtaus on mitattu tulos, ei silmämääräinen arvio. Perinteinen seulontatesti on ionikontaminaatiotesti (ROSE), joka liuottaa jäämiä ja lukee takaisin yhden natriumkloridiekvivalenttiluvun – historiallisesti karkean hyväksymisarvon noin 1.56 µg/cm². Tiukempien tai nykyaikaisempien vaatimusten täyttämiseksi ionikromatografia (IC) tunnistaa ja kvantifioi tietyt ionilajit (kloridit, heikosti pinnoitetut orgaaniset happojäämät jne.) per-ionirajoja vasten, mikä on paljon diagnostisempaa kuin yksi ROSE-luku. Korkean luotettavuuden piirilevyt, kaikki, mikä pinnoitetaan konformistisesti, ja tiheät hienojakoiset kokoonpanot sijoittuvat näiden rajojen tiukkaan päätepisteeseen, joten puhdistusprosessi kelpaa tuotteen tosiasiallisesti vaatiman luvun perusteella.

4. No-Clean Flux: Kun voit jättää sen

No-Clean-fluksi on muotoiltu siten, että sen jäämät ovat vaarattomia ja voivat jäädä levylle, mikä on juuri sen suosion syy – se poistaa prosessivaiheen. Mutta "no-Clean" on jäämien ominaisuus, ei sääntö, ja on tapauksia, joissa ne tulisi puhdistaa joka tapauksessa.

Jätä puhdistamatonta jäämää, kun kokoonpano on yleiskäyttöinen, jäämää on minimaalisesti eikä mikään alavirran puolella ole herkkä sille. Puhdista jäämä pois, kun levyllä on korkeaimpedanssisia tai korkeajänniteverkkoja , RF-piirejä , tiukka tiheä jakoväli, noudatettava konforminen pinnoite (jäämä pilaa tarttuvuuden), tiukat lääketieteelliset tai ilmailualan puhtausvaatimukset tai kosmeettinen spesifikaatio. Vältettävä virhe on kemikaalien sekoittaminen – puhdistamattoman jäämän osittainen puhdistaminen väärällä liuottimella voi aktivoida sen ja aiheuttaa pahemman sotkun kuin ei mitään.

On myös hienovaraisempi ongelma: puhdistamaton jäännös, joka on käynyt läpi toisen lämpökäsittelyn – uudelleentyöstökerran tai paikkauksen – voi hiiltyä tai levitä, ja kun se on valkoista ja rapeaa, sitä on vaikeampi poistaa ja todennäköisemmin sillä on merkitystä. Jos puhdistamaton levy joutuu uudelleentyöstämään tai sille annetaan vakiopinnoite, suunnittele puhdistavasi alueen sopivalla juoksutenpoistoaineella sen sijaan, että toivoisit jäännöksen pysyvän vaarattomana prosessin läpi, johon se ei ole koskaan soveltuva.

5. Siivous ja siisteydenvalvonta Highleapissa

Tuotannon puolella puhtaus on kontrolloitu ja mitattu tulos, ei pyyhkiminen. Highleapilla sovitamme piirilevyn puhdistusprosessin piirilevyn juoksutusaineen – liuotin- tai vesipohjaisen – kemiaan. Suoritamme sen dokumentoituna vaiheena ja tarkistamme tuloksen IPC J-STD-001- ja IPC-A-610-standardien puhtausvaatimuksia vasten. Tämä sisältää ionisen puhtaustestauksen piirilevyille, jotka sitä vaativat. Kun piirilevy on tarkoitus pinnoittaa konformaalisesti, puhdistamme sen pinnoitteen edellyttämien standardien mukaisesti, jotta se tarttuu ja suojaa.

Jos tuotteellasi on puhtaus-, pinnoitus- tai luotettavuusvaatimuksia – tai jos kamppailet juoksutejäämien aiheuttamien vikojen kanssa kentällä – kerro meille juoksute ja sen käyttötarkoitus, niin sisällytämme puhdistuksen ja varmennuksen prosessiin. Uudelleenkäsittelyn ja korjauksen osalta teknikkomme puhdistavat saman standardin mukaisesti kuin tuotantoprosessissa.

Keskustele kanssamme puhtausvaatimuksista

6. Usein kysytyt kysymykset siitä, miten virtausaine puhdistetaan piirilevystä

Mikä on paras tapa puhdistaa virtaus piirilevyltä?

Hartsiin ja likaantuneisiin jäämiin erittäin puhdas isopropyylialkoholi (90 % tai korkeampi) tai tarkoitukseen tarkoitettu juoksutenpoistoaine toimii hyvin. Vesiliukoisen (orgaanisen hapon) juoksuttimen poistamiseen käytä deionisoitua vettä, joskus saippuointiaineen kanssa. Oikea puhdistusaine riippuu juoksuttimen kemiasta, joten tunnista juoksute ensin.

Voinko käyttää isopropyylialkoholia fluksin poistamiseen?

Kyllä, hartsiin ja likaantuneisiin jäämiin isopropyylialkoholi on yleinen ja tehokas puhdistusaine, mieluiten vähintään 90 %:n puhtausasteella, jota levitetään pehmeällä antistaattisella siveltimellä. Se ei ole oikea valinta vesiliukoisille flukseille, jotka vaativat deionisoidulla vedellä pesun.

Pitääkö minun puhdistaa no-clean-fluksi?

Yleensä ei – ei-puhdistettavat jäämät on suunniteltu vaarattomiksi ja voivat jäädä yleiskäyttöisiin kokoonpanoihin. Puhdista ne pois, jos piirilevyssä on korkeaimpedanssisia tai korkeajänniteverkkoja, RF-piirejä, noudatettavaa konformista pinnoitetta, tiukkoja lääketieteellisiä tai ilmailualan puhtausvaatimuksia tai kosmeettisia spesifikaatioita.

Miksi flux-jäämät ovat ongelma, jos jätän sen päälle?

Aktivoitu hartsi ja vesiliukoiset jäämät voivat olla syövyttäviä ja kosteuden ja esijännitteen vaikutuksesta voivat kasvattaa johtavia dendriittejä, mikä aiheuttaa vuotoja ja ajoittaisia ​​vikoja. Jäämät häiritsevät myös sähköistä testausta ja estävät konformaalisen pinnoitteen tarttumisen, joten ne tulisi poistaa, kun niitä ilmenee.

Miten puhdistan vesiliukoisen fluksin?

Vesiliukoinen (orgaaninen happo) flukssi poistetaan deionisoidulla vedellä pesulla, usein saippuointiaineella sen nostamisen helpottamiseksi, minkä jälkeen pinta huuhdellaan puhtaaksi ja kuivataan huolellisesti. Älä jätä vesiliukoisia jäämiä levylle, koska se on erittäin aktiivista ja syövyttävää.

Mistä tiedän, että lauta on oikeasti puhdas?

Suurennuksella tehtävässä silmämääräisessä tarkastuksessa karkeat jäämät havaitaan, mutta kriittisten piirilevyjen puhtaus varmistetaan ionikontaminaation (ROSE) testillä tai ionikromatografialla, jotka mittaavat jäännösionikontaminaation määriteltyyn rajaan verrattuna ulkonäköön perustumisen sijaan.

Voinko puhdistaa piirilevyn ultraäänipuhdistimella?

Kyllä, ultraäänipuhdistus on tehokasta ja yleistä tuotannossa, mutta sitä on käytettävä varoen herkkiä komponentteja tai hienojakoisia sidoslankoja sisältävillä piirilevyillä, koska kavitaatioenergia voi vahingoittaa herkkiä osia. Prosessiparametrit on pätevöitettävä kokoonpanoa varten.