Как очистить печатную плату от флюса: правильный метод для каждого типа флюса.

Очистка платы от флюса кажется пустяком, пока вы не используете неподходящий растворитель для неподходящих загрязнений и в итоге не получите мутную, корродированную или даже еще более загрязненную печатную плату. Как очистить флюс с печатной платы Все зависит от того, какой флюс использовался, поскольку канифоль, водорастворимые остатки и остатки, не требующие очистки, реагируют на совершенно разные химические вещества. В этом руководстве объясняется, почему остатки вообще необходимо удалять, как определить свой флюс, пошаговый метод для каждого типа и тот случай, когда разумнее всего оставить остатки в покое.

1. Почему остатки флюса необходимо удалять

Поток Он существует для удаления оксидов с металла, чтобы припой мог его смачивать, и для выполнения этой работы он химически активен при температуре пайки. После образования соединения то, что остается, не всегда безвредно.

Что на самом деле делает остаток?

В зависимости от потока, остаточные вещества могут быть от слабо до агрессивно агрессивными. коррозионныймедленно разрушая медь и выводы. При повышенной влажности и напряжении смещения он может стать проводящим. дендриты Между контактными площадками с малым шагом выводов возникают утечки и периодические сбои. Это создает помехи для тест на ногтевое ложе зондирование, и это предотвращает защитное покрытие Чтобы предотвратить прилипание, нанесённый слой навсегда задерживает проблему. В цепях с высоким импедансом, высоким напряжением и радиочастотами даже «безобидные» остатки могут повлиять на рабочие характеристики. Именно поэтому чистота является обязательным требованием стандартов качества работы, а не просто косметическим достоинством.

Уровень активности потока имеет такое же значение, как и его тип.

Потоки классифицируются по активности в рамках МПК J-STD-004 — например, ROL0/ROL1 (канифоль, низкая активность), ORH1 (органическая, высокая активность) и аналогичные обозначения для семейств канифоли, органических и неорганических соединений. Чем выше активность, тем агрессивнее должна удалять чистящая химия, и тем менее допустимо оставлять остатки на плате. Остатки с низкой активностью, которые не требуют очистки, могут быть допустимы, если их не удалять, в то время как остатки с высокой активностью на той же плате будут представлять опасность для надежности — поэтому обозначение флюса по стандарту J-STD-004, а не просто его общий тип, определяет, насколько интенсивно нужно очищать.

В настоящее время в производстве компонентов для поверхностного монтажа преобладают химические составы, не требующие очистки, однако требования к чистоте скорее ужесточаются, чем смягчаются по мере уменьшения размеров и уплотнения печатных плат — а объем рынка сборки печатных плат к 2025 году достиг примерно 103.6 миллиарда долларов, причем большая часть этой продукции относится к мелкошаговой сборке, где остатки между близко расположенными проводниками наименее допустимы.

«Большинство «загадочных» отказов в полевых условиях я связываю с остатками загрязнений — платой, которая никогда не была очищена до уровня, необходимого для покрытия или самой схемы. Чистота — это дешевая страховка; борьба с коррозией, которую она могла бы предотвратить, — нет».

— инженер-технолог SMT

2. Сначала разберитесь с флюсами: канифоль, водорастворимые и не требующие очистки.

Самый важный шаг в очистке печатной платы от флюса — это определение типа флюса, поскольку химический состав остатков определяет эффективность чистящего средства. Использование воды для удаления остатков канифоли или оставление на плате активированного водорастворимого осадка — оба варианта приводят к негативным последствиям.

Если вы не уверены, какой флюс находится на плате, самым безопасным вариантом для пайки вручную или ремонта является использование специального средства для удаления флюса или изопропилового спирта высокой чистоты, а также четкое понимание разницы между ними. паяльная паста и флюс для пайки чтобы вы знали, с какими именно остатками имеете дело.

Как определить, какой у вас флюс

Окончательным источником информации является технический паспорт припоя, пасты или флюса, в котором указано семейство и обозначение J-STD-004. Визуально остатки канифоли обычно имеют янтарный цвет, глянцевую поверхность и липкость; водорастворимые остатки часто бывают беловатыми или прозрачными и типичны для линий с большим объемом производства, использующих встроенную водную промывку; при отсутствии очистки остается тонкая, в основном прозрачная пленка. Если история неизвестна — возврат с места производства, переделанный вручную паяный шов, плата без маркировки — следует рассматривать это как потенциально активированный осадок и очистить с помощью средства для удаления флюса, а не предполагать, что это безвредно.

3. Как очистить печатную плату от флюса: пошаговая инструкция

Описанный ниже метод подходит для удаления канифоли и остатков, не требующих очистки, с помощью изопропилового спирта или средства для удаления флюса; для водорастворимого флюса замените растворитель промывкой деионизированной водой.

Процедура

1. Отключите питание и обеспечьте защиту. Отключите питание и извлеките или защитите чувствительные к влаге детали, батареи, а также негерметичные реле или переключатели.
2. Выбирайте очиститель по типу флюса. Для удаления канифоли и смолы без отмывки используйте изопропиловый спирт высокой чистоты или специальное средство для удаления флюса; для водорастворимых материалов — деионизированную воду (при необходимости с добавлением омыляющего агента).
3. Нанесите и перемешайте. Смочите остатки и обработайте их мягкой антистатической щеткой, двигаясь в одном направлении, чтобы удалить остатки, а не размазать их; для больших объемов используется ультразвуковая ванна или система распыления.
4. Полоскание. Промойте свежим растворителем или деионизированной водой, чтобы растворенные остатки были удалены, а не образовали мутную пленку.
5. Полностью просушите. Сушка производится чистым сжатым воздухом и, при необходимости, низкотемпературным термическим обжигом, чтобы предотвратить скопление влаги под компонентами.
6. Проверьте и подтвердите. Осмотрите плату под микроскопом, а для ответственных плат подтвердите чистоту с помощью ионного (ROSE) или ионно-хроматографического анализа, а не только визуально.

Насколько чисто — это «достаточно чисто»?

Чистота — это результат измерений, а не оценка на глаз. Традиционный метод проверки — это тест на ионное загрязнение (ROSE), который растворяет остатки и выдает одно число в эквиваленте хлорида натрия — исторически это было приблизительное допустимое значение около 1.56 мкг/см². Для более жестких или современных требований... ионная хроматография (ИК) Идентифицирует и количественно определяет конкретные ионные соединения (хлориды, остатки слабых органических кислот и т. д.) в соответствии с пределами для каждого иона, что гораздо более информативно, чем простое значение ROSE. Высоконадежные платы, любые изделия с конформным покрытием и плотные сборки с малым шагом выводов находятся на строгом пределе этих ограничений, поэтому процесс очистки проверяется на соответствие фактическому значению, требуемому для данного продукта.

4. Флюс, не требующий очистки: когда его можно оставить без внимания.

Флюс, не требующий очистки, имеет такую ​​формулу, что его остатки безвредны и могут оставаться на плате, именно поэтому он популярен — он исключает один из этапов процесса. Но «не требующий очистки» — это свойство остатков, а не правило, и бывают случаи, когда их все равно следует очищать.

Если плата общего назначения, количество остатков минимально и ничто после неё не чувствительно к ним. Не оставляйте следов, которые не нужно очищать. Удалите их, когда плата будет готова. сети с высоким импедансом или высоким напряжением, радиочастотная схема, плотное мелкошаговое расположение, а защитное покрытие следовать (остатки разрушают адгезию), строгий чистота в медицинской или аэрокосмической отрасли требования или косметические характеристики. Следует избегать смешивания химических веществ — частичная очистка трудноочищаемых остатков с помощью неподходящего растворителя может активировать их и привести к еще большему загрязнению, чем если бы ничего не делалось.

Существует также более тонкая ловушка: остатки, не требующие очистки, прошедшие второй цикл нагрева — повторную обработку или подкраску — могут обуглиться или распространиться, и, став белыми и затвердевшими, их сложнее удалить, и они, скорее всего, будут иметь большее значение. Если плата, не требующая очистки, будет подвергаться повторной обработке или нанесению защитного покрытия, запланируйте очистку загрязненного участка соответствующим средством для удаления флюса, вместо того чтобы надеяться, что остатки останутся безвредными в процессе, для которого они не были предназначены.

5. Уборка и контроль чистоты в Highleap

В производственной сфере чистота — это контролируемый, измеримый результат, а не просто протирка поверхностей. В Highleap мы соответствуем этим стандартам. процесс очистки печатных плат Для очистки платы от химического флюса — растворителя или водного раствора — проведите процедуру в соответствии с документированным этапом и проверьте результат на соответствие требованиям чистоты, изложенным в стандартах IPC J-STD-001 и IPC-A-610, включая ионные испытания на чистоту для плат, которые этого требуют. Когда плата предназначена для нанесения конформного покрытия, мы проводим очистку в соответствии со стандартами, необходимыми для покрытия, чтобы оно хорошо держалось и обеспечивало защиту.

Если к чистоте, покрытию или надежности вашего продукта предъявляются высокие требования, или вы сталкиваетесь с проблемами, связанными с остатками флюса в процессе эксплуатации, сообщите нам тип флюса и область применения, и мы включим очистку и проверку в наш производственный процесс. При доработке и ремонте наши специалисты проводят очистку в соответствии с теми же стандартами, что и на производстве.

Обсудите с нами требования к чистоте.

6. Как очистить флюс с печатной платы: часто задаваемые вопросы.

Что лучше всего использовать для очистки печатной платы от флюса?

Для удаления канифоли и остатков, не требующих очистки, хорошо подходит изопропиловый спирт высокой чистоты (90% или выше) или специальное средство для удаления флюса. Для водорастворимых (органических кислот) флюсов используйте промывку деионизированной водой, иногда с добавлением омыляющего вещества. Выбор подходящего очистителя зависит от химического состава флюса, поэтому сначала определите его тип.

Можно ли использовать изопропиловый спирт для удаления флюса?

Да, для удаления канифоли и остатков, не требующих очистки, изопропиловый спирт является распространенным и эффективным чистящим средством, в идеале с чистотой 90% или выше, наносимым мягкой антистатической щеткой. Он не подходит для водорастворимых флюсов, для которых необходима промывка деионизированной водой.

Нужно ли мне очищать флюс, не требующий очистки?

Обычно нет — остатки, которые не нужно смывать, разработаны таким образом, чтобы быть безвредными и могут оставаться на платах общего назначения. Удаляйте их, если плата содержит цепи с высоким импедансом или высоким напряжением, радиочастотные схемы, имеет защитное покрытие, соответствует строгим требованиям к чистоте в медицинской или аэрокосмической отрасли, или имеет эстетические требования.

Почему остатки флюса становятся проблемой, если я оставляю его включенным?

Активированная канифоль и водорастворимые остатки могут вызывать коррозию и при повышенной влажности и напряжении смещения способствовать росту проводящих дендритов, вызывая утечки и периодические неисправности. Остатки также мешают проведению электрических испытаний и препятствуют адгезии защитного покрытия, поэтому их следует удалять, если какой-либо из этих факторов имеет значение.

Как очистить водорастворимый флюс?

Водорастворимый (органический кислотный) флюс удаляется промывкой деионизированной водой, часто с добавлением омыляющего вещества для облегчения его удаления, после чего следует тщательное ополаскивание и сушка. Не оставляйте водорастворимые остатки на плате, поскольку они обладают высокой активностью и вызывают коррозию.

Как я могу быть уверен, что доска действительно чистая?

Визуальный осмотр под микроскопом позволяет обнаружить крупные загрязнения, но для ответственных панелей чистота проверяется с помощью теста на ионное загрязнение (ROSE) или ионной хроматографии, которые измеряют остаточное ионное загрязнение относительно установленного предела, а не полагаются на внешний вид.

Можно ли очистить печатную плату с помощью ультразвукового очистителя?

Да, ультразвуковая очистка эффективна и широко распространена в производстве, но ее следует применять с осторожностью на платах с чувствительными компонентами или тонкими соединительными проводами, поскольку энергия кавитации может повредить деликатные детали. Параметры процесса должны быть согласованы с учетом требований сборки.