PCB Üzerindeki Lehim Lekesini Temizleme: Her Lehim Lekesi Türü İçin Doğru Yöntem

Devre kartından lehim kalıntısını temizlemek, yanlış çözücüyü yanlış kalıntı üzerinde kullanana ve bulanık, aşınmış veya daha da kirlenmiş bir PCB ile karşılaşana kadar önemsiz gibi görünür. Lehim kalıntısının PCB'den nasıl temizleneceği tamamen kullanılan lehim kalıntısına bağlıdır, çünkü reçine, suda çözünen ve temizlenemeyen kalıntılar tamamen farklı kimyasal maddelere tepki verir. Bu kılavuz, kalıntının neden öncelikle temizlenmesi gerektiğini, lehim kalıntısını nasıl tanımlayacağınızı, her tür için adım adım yöntemi ve en akıllıca hareketin kalıntıyı olduğu gibi bırakmak olduğu durumu açıklamaktadır.

1. Lehim Kalıntısının Neden Temizlenmesi Gerekir?

Lehimleme macunu , metal üzerindeki oksitleri temizleyerek lehimin metali ıslatmasını sağlar ve bu görevi yerine getirmek için lehimleme sıcaklığında kimyasal olarak aktiftir. Bağlantı oluştuktan sonra geriye kalanlar her zaman zararsız değildir.

Kalıntı aslında ne işe yarıyor?

Lehimleme işleminde kullanılan akıya bağlı olarak, kalıntı hafiften şiddetliye kadar aşındırıcı olabilir ve bakır ile iletkenlere yavaşça zarar verebilir. Nem ve gerilim altında, ince aralıklı pedler arasında iletken dendritler oluşturarak sızıntıya ve aralıklı arızalara neden olabilir. Çivi yatağı test problamasıyla etkileşime girer ve koruyucu kaplamanın yapışmasını engeller , bu nedenle kaplama ile kapatılan kalıntı sorunu kalıcı olarak hapseder. Yüksek empedanslı, yüksek voltajlı ve RF devrelerinde "zararsız" kalıntı bile performansı etkileyebilir. Bu nedenle temizlik, işçilik standartlarında tanımlanmış bir gerekliliktir, kozmetik bir incelik değildir.

Akış aktivite seviyeleri, tür kadar önemlidir.

Lehimleme sıvıları, IPC J-STD-004 standardına göre aktiviteye göre sınıflandırılır ; örneğin ROL0/ROL1 (reçine, düşük aktivite), ORH1 (organik, yüksek aktivite) ve reçine, organik ve inorganik ailelerinde benzer tanımlamalar bulunur. Aktivite ne kadar yüksekse, temizleme kimyasalının o kadar agresif bir şekilde temizlemesi gerekir ve devre kartında kalıntı bırakmak o kadar kabul edilemez. Düşük aktiviteli, temizleme gerektirmeyen bir kalıntı olduğu gibi bırakılabilirken, aynı devre kartında yüksek aktiviteli bir kalıntı güvenilirlik açısından tehlike oluşturabilir; bu nedenle lehimleme sıvısının J-STD-004 tanımı, sadece genel türü değil, ne kadar sert temizlemeniz gerektiğini de belirler.

Şu anda SMT üretiminin büyük bir bölümünde temizlik gerektirmeyen kimyasallar hakim durumda, ancak devre kartları küçülüp yoğunlaştıkça temizlik gereksinimleri gevşemek yerine sıkılaşıyor ve PCB montaj pazarı 2025 yılında yaklaşık 103.6 milyar dolara ulaştı; bunun büyük bir kısmı, yakın iletkenler arasındaki kalıntının en az affedilebilir olduğu ince aralıklı çalışmalardan oluşuyor.

“Çoğu ‘gizemli’ saha arızasının nedenini kalıntılara bağlıyorum; yani, kaplamanın veya devrenin gerçekten ihtiyaç duyduğu standartta temizlenmemiş bir devre kartına. Temizlik ucuz bir sigortadır; önleyeceği korozyonun peşinden koşmak ise değildir.”

— bir SMT proses mühendisi

2. Öncelikle Lehimleme Malzemenizi Tanıyın: Reçine Bazlı, Suda Çözünür ve Temizleme Gerektirmeyen

PCB üzerindeki lehim kalıntısını temizlemenin en önemli adımı, lehim kalıntısının türünü belirlemektir, çünkü kalıntının kimyasal yapısı kullanılacak temizleyiciyi belirler. Reçine kalıntısına su kullanmak veya aktifleşmiş, suda çözünebilen bir kalıntıyı kart üzerinde bırakmak, her iki durumda da kötü sonuç doğurur.

Devre kartında hangi lehim pastasının kullanıldığından emin değilseniz, elle lehimlenmiş veya yeniden işlenmiş bir bağlantı için en güvenli yöntem, özel bir lehim pastası sökücü veya yüksek saflıkta IPA kullanmak ve lehim macunu ile lehim pastası arasındaki farkı net bir şekilde anlamaktır, böylece hangi kalıntıyla uğraştığınızı bilirsiniz.

Hangi akıya sahip olduğunuzu nasıl anlarsınız?

Kesin kaynak, lehim, macun veya lehim pastası veri sayfasıdır; bu sayfada ürün ailesi ve J-STD-004 kodu belirtilir. Görsel olarak, reçine kalıntısı genellikle kehribar renginde, parlak ve yapışkandır; suda çözünen kalıntı genellikle beyazımsı veya şeffaftır ve hat içi sulu yıkama uygulanan yüksek hacimli hatlarda tipiktir; temizleme yapılmadığında ince, çoğunlukla şeffaf bir film kalır. Geçmişi bilinmiyorsa (sahadan iade, elle yeniden işlenmiş bağlantı, etiketsiz devre kartı), potansiyel olarak aktif hale gelmiş bir ürün olarak değerlendirin ve zararsız olduğunu tahmin etmek yerine lehim pastası sökücü ile temizleyin.

3. PCB Üzerindeki Lehim Lekesini Adım Adım Nasıl Temizlersiniz?

Aşağıdaki yöntem, IPA veya lehim sökücü ile reçine ve temizlenmesi gerekmeyen kalıntılar için işe yarar; suda çözünen lehimler için çözücü yerine deiyonize su ile yıkama yapın.

Prosedür

1. Gücü kapatın ve koruyun. Gücü kesin ve neme duyarlı parçaları, pilleri ve sızdırmazlığı sağlanmamış röleleri veya anahtarları çıkarın veya koruyun.
2. Lehimleme macunu türüne göre temizleyici seçin. Reçine ve temizleme gerektirmeyen lehimler için yüksek saflıkta izopropil alkol veya özel bir lehim sökücü; suda çözünebilenler için ise deiyonize su (gerekirse sabunlaştırıcı ile birlikte).
3. Uygulayın ve karıştırın. Kalıntıyı ıslatın ve yumuşak, antistatik bir fırça ile tek yönde hareket ettirerek kalıntıları yaymak yerine kaldırın; seri üretim için ultrasonik banyo veya püskürtme sistemi kullanılır.
4. Durulama. Çözünmüş kalıntıların uzaklaştırılması ve bulanıklık olarak yeniden çökelmemesi için taze çözücü veya deiyonize su ile durulayın.
5. Tamamen kurutun. Parçaların altında nem kalmaması için temiz basınçlı hava ile kurutun ve gerektiğinde düşük sıcaklıkta fırınlayın.
6. İnceleyin ve doğrulayın. Mikroskop altında inceleyin ve kritik öneme sahip devre kartları için temizliği yalnızca gözle değil, iyonik (ROSE) veya iyon kromatografisi testiyle doğrulayın.

"Yeterince temiz" ne anlama geliyor?

Temizlik, gözle yapılan bir değerlendirme değil, ölçülebilir bir sonuçtur. Geleneksel tarama yöntemi, kalıntıları çözen ve tek bir sodyum klorür eşdeğeri değeri (tarihsel olarak yaklaşık 1.56 µg/cm²'lik kaba bir kabul değeri) veren iyonik kirlenme (ROSE) testidir. Daha sıkı veya modern gereksinimler için, iyon kromatografisi (IC) , belirli iyonik türleri (klorürler, zayıf organik asit kalıntıları vb.) iyon başına limitlere göre tanımlar ve nicelendirir; bu, tek bir ROSE değerinden çok daha teşhis edicidir. Yüksek güvenilirlik gerektiren devre kartları, konformal kaplama yapılacak her şey ve yoğun ince aralıklı montajlar bu limitlerin en uç noktasında yer alır, bu nedenle temizleme işlemi, ürünün gerçekten gerektirdiği değere göre nitelendirilir.

4. Temizleme Gerektirmeyen Lehimleme Malzemesi: Ne Zaman Bırakabilirsiniz?

Temizleme gerektirmeyen lehim pastası, kalıntısı zararsız olacak ve tahtada kalabilecek şekilde formüle edilmiştir; bu da tam olarak popüler olmasının nedenidir - bir işlem adımını ortadan kaldırır. Ancak "temizleme gerektirmeme" bir kural değil, kalıntının bir özelliğidir ve yine de temizlemeniz gereken durumlar vardır.

Genel amaçlı montajlarda, kalıntı miktarı az olduğunda ve sonrasında hassas bir bileşen bulunmadığında, temizleme gerektirmeyen kalıntı bırakın. Kartta yüksek empedanslı veya yüksek voltajlı ağlar , RF devreleri , sık aralıklı ince bağlantılar, sonrasında uygulanacak bir koruyucu kaplama (kalıntı yapışmayı bozar), katı tıbbi veya havacılık temizlik gereksinimleri veya kozmetik bir şartname varsa, kalıntıyı temizleyin. Kaçınılması gereken hata, kimyasalları karıştırmaktır; temizleme gerektirmeyen bir kalıntıyı yanlış çözücüyle kısmen temizlemek, onu aktif hale getirebilir ve hiçbir şey yapmamaktan daha kötü bir kirliliğe yol açabilir.

Daha incelikli bir tuzak da var: İkinci bir ısı döngüsünden (yeniden işleme veya rötuş) geçmiş, temizlenmemiş kalıntı kömürleşebilir veya yayılabilir ve beyaz ve kabuklu hale geldiğinde çıkarılması daha zor olur ve daha büyük sorun yaratma olasılığı artar. Temizlenmemiş bir levha yeniden işleme veya koruyucu kaplama işlemine tabi tutulacaksa, kalıntının asla uygun olmadığı bir işlemden zararsız kalmasını ummak yerine, etkilenen alanı uygun lehim kalıntısı sökücü ile temizlemeyi planlayın.

5. Highleap'te Temizlik ve Hijyen Kontrolü

Üretim tarafında, temizlik, silme işleminden ziyade kontrollü ve ölçülebilir bir sonuçtur. Highleap'te, PCB temizleme işlemini kart üzerindeki lehim kimyasına (solvent veya sulu) göre ayarlıyoruz, bunu belgelenmiş bir adım olarak uyguluyoruz ve sonucu IPC J-STD-001 ve IPC-A-610 standartlarındaki temizlik gereksinimlerine göre doğruluyoruz; bu, gerektiren kartlar için iyonik temizlik testini de içerir. Bir kart koruyucu kaplama için gönderilecekse, kaplamanın yapışması ve koruma sağlaması için gereken standarda göre temizliyoruz.

Ürününüzün temizlik, kaplama veya güvenilirlik gereksinimleri varsa veya sahada lehim kalıntısı kaynaklı arızalarla mücadele ediyorsanız, bize lehim malzemesini ve uygulama alanını bildirin, biz de temizlik ve doğrulama işlemlerini sürece dahil edelim. Yeniden işleme ve onarım için teknisyenlerimiz, üretimdekiyle aynı standartta temizlik yaparlar.

Temizlik gereksinimleri hakkında bizimle konuşun.

6. PCB Üzerindeki Lehim Lekesini Temizleme (Sıkça Sorulan Sorular)

Devre kartındaki lehim kalıntılarını temizlemenin en iyi yolu nedir?

Reçine ve temizlenmesi zor kalıntılar için, yüksek saflıkta izopropil alkol (%90 veya üzeri) veya özel bir lehim akısı sökücü iyi sonuç verir. Suda çözünen (organik asit) lehim akısı için, bazen sabunlaştırıcı ile birlikte deiyonize su ile yıkama kullanın. Doğru temizleyici, lehim akısının kimyasına bağlıdır, bu nedenle önce lehim akısını belirleyin.

Lehim kalıntılarını temizlemek için izopropil alkol kullanabilir miyim?

Evet, reçine ve temizlenmesi zor kalıntılar için izopropil alkol yaygın ve etkili bir temizleyicidir; ideal olarak %90 veya daha yüksek saflıkta olanı yumuşak, antistatik bir fırça ile uygulanmalıdır. Su bazlı lehim akısı için doğru seçim değildir; bu tür akı için deiyonize su ile yıkama gereklidir.

Temizleme gerektirmeyen lehim pastasını temizlemem gerekiyor mu?

Genellikle hayır — temizleme gerektirmeyen kalıntı, zararsız olacak şekilde formüle edilmiştir ve genel amaçlı devrelerde kalabilir. Kartta yüksek empedanslı veya yüksek voltajlı ağlar, RF devreleri, sonradan uygulanacak bir koruyucu kaplama, katı tıbbi veya havacılık temizlik gereksinimleri veya kozmetik bir özellik varsa temizleyin.

Lehim kalıntısını açık bırakırsam neden sorun olur?

Aktif hale gelen reçine ve suda çözünebilen kalıntılar aşındırıcı olabilir ve nem ve gerilim altında iletken dendritler oluşturarak sızıntıya ve aralıklı arızalara neden olabilir. Kalıntı ayrıca elektriksel testleri engeller ve koruyucu kaplamanın yapışmasını önler, bu nedenle bu sorunlardan herhangi biri ortaya çıktığında temizlenmelidir.

Suda çözünen lehim kalıntılarını nasıl temizlerim?

Suda çözünen (organik asit) lehim akısı, genellikle akısı gidermeye yardımcı olması için sabunlaştırıcı içeren deiyonize su ile yıkama, ardından temiz durulama ve iyice kurutma ile uzaklaştırılır. Suda çözünen kalıntıyı levha üzerinde bırakmayın, çünkü oldukça aktif ve aşındırıcıdır.

Tahtanın gerçekten temiz olduğunu nasıl anlarım?

Büyüteç altında yapılan görsel inceleme, kaba kalıntıları tespit eder, ancak kritik devre kartları için temizlik, görünüşe güvenmek yerine, tanımlanmış bir sınıra karşı artık iyonik kirliliği ölçen iyonik kirlenme (ROSE) testi veya iyon kromatografisi ile doğrulanır.

Baskılı devre kartını ultrasonik temizleyiciyle temizleyebilir miyim?

Evet, ultrasonik temizleme etkilidir ve üretimde yaygın olarak kullanılır, ancak kavitasyon enerjisi hassas parçalara zarar verebileceğinden, hassas bileşenlere veya ince bağlantı tellerine sahip devre kartlarında dikkatli kullanılmalıdır. İşlem parametreleri montaj için uygun olmalıdır.