Làm thế nào để làm sạch PCB trong Quy trình sản xuất hàng ngày của chúng tôi?

Vệ sinh Bảng mạch in (PCB) để bảo dưỡng một sản phẩm có tính sử dụng cao cũng là một quá trình tinh tế giống như quá trình chế tạo bảng. Các kết nối có thể bị hỏng, các bộ phận bị lỏng lẻo và vật liệu bị hỏng nếu áp dụng phương pháp làm sạch sai. Để tránh những cạm bẫy này, bạn cần chú ý lựa chọn phương pháp làm sạch phù hợp như khi thiết kế, chỉ định và sản xuất bảng ngay từ đầu.

Những cạm bẫy đó là gì và bạn có thể tránh chúng như thế nào?
Dưới đây, chúng tôi sẽ khám phá các tùy chọn làm sạch PCB đã được chứng minh và một số phương pháp tiếp cận mà bạn có thể muốn thực hiện.

Các loại chất ô nhiễm khác nhau

Có nhiều loại chất gây ô nhiễm có thể tích tụ trên PCB. Tấn công vấn đề vi phạm bằng phương pháp tương ứng chính xác sẽ hiệu quả hơn và hiệu quả hơn, và ít gây đau đầu hơn.

Chất bẩn khô (Bụi, Bụi bẩn)

Một trong những hiện tượng phổ biến nhất là sự tích tụ bụi bẩn trong hoặc xung quanh PCB. Nhẹ nhàng sử dụng một nhỏ, bàn chải tinh tế, chẳng hạn như chổi sơn lông ngựa, có thể loại bỏ bụi bẩn mà không ảnh hưởng đến các thành phần. Có những hạn chế về nơi mà bàn chải nhỏ nhất có thể tiếp cận, chẳng hạn như bên dưới một thành phần.

Khí nén có thể tiếp cận nhiều khu vực nhưng có thể làm hỏng các kết nối quan trọng, vì vậy cần hết sức cẩn thận khi sử dụng.

Thiết kế đặc biệt máy hút bụi đối với linh kiện điện tử cũng là một lựa chọn nhưng không thể vươn tới mọi nơi.

Chất gây ô nhiễm ướt (bụi bẩn, dầu sáp, chất chảy, nước ngọt)

Các hoạt động ở nhiệt độ cao có thể khiến một số thành phần được phủ trong sáp trở thành nam châm hút bụi và chất bẩn, gây ra các vết bẩn dính mà không thể loại bỏ bằng bàn chải hoặc máy hút. Hoặc một sản phẩm dính nước soda dính vào nhau, làm cho bảng trở nên lộn xộn. Dù bằng cách nào, những chất này cần được xử lý trước khi nó tích tụ và ảnh hưởng đến hiệu suất.

Hầu hết bụi bẩn có thể được loại bỏ bằng chất làm sạch, chẳng hạn như rượu isopropyl (IPA) và một Q-tip, bàn chải nhỏ hoặc vải bông sạch. Làm sạch PCB bằng dung môi như IPA chỉ nên được thực hiện trong môi trường thông gió tốt, lý tưởng là dưới tủ hút.

Nước khử khoáng có thể được sử dụng như một sự thay thế. Đảm bảo loại bỏ hết độ ẩm dư thừa và làm khô bảng đúng cách (vài giờ trong lò nướng nhiệt độ thấp có thể loại bỏ hơi ẩm còn sót lại một cách hiệu quả).

Có một số chất làm sạch PCB có sẵn trên thị trường ngoài IPA, từ axetone đến các hóa chất được làm cho làm sạch đồ điện tử. Các chất làm sạch khác nhau có thể giải quyết các loại chất gây ô nhiễm cụ thể, chẳng hạn như chất trợ dung hoặc sáp hàn. Xin lưu ý rằng các chất tẩy rửa mạnh có thể làm mất dấu linh kiện hoặc gây hư hỏng đồ nhựa hoặc áo tụ điện, hoặc các thành phần kỳ lạ khác như cảm biến độ ẩm, vì vậy hãy đảm bảo rằng bạn không sử dụng chất tẩy rửa quá mạnh. Nếu có thể, hãy kiểm tra trình làm sạch trên một thành phần hoặc đầu nối cũ mà bạn không cần để chắc chắn rằng bạn không gây hại nhiều hơn là có lợi.

Làm sạch PCB bằng sóng siêu âm

Máy làm sạch siêu âm sử dụng tần số cao để gây ra hiện tượng xâm thực; sự bùng nổ dữ dội của hàng tỷ bong bóng nhỏ trong dung dịch làm sạch chứa trong bể làm sạch bằng sóng siêu âm. Các bong bóng được tạo ra bởi các đầu dò liên kết với đáy bể và được kích thích với tần số siêu âm bằng máy phát điện. Sự nổ của những bong bóng này sẽ thổi bay các chất bẩn trên bề mặt của các bộ phận được làm sạch.

Siêu âm có thể được định nghĩa là sóng âm thanh có tần số trên giới hạn trên của phạm vi thính giác bình thường của con người, khoảng 20 kilohertz (20 kHz hoặc 20,000 chu kỳ mỗi giây). Trong khi điều đó là đúng, máy làm sạch bằng sóng siêu âm khi hoạt động có thể được nghe thấy do tác động được tạo ra bởi cái mà chúng ta gọi là cavitation siêu âm.

Kỹ thuật này đã không còn được ưa chuộng như một phương pháp làm sạch vì nó có thể gây hư hỏng các bộ phận hoặc làm lỏng các kết nối, cùng với bụi bẩn. Trên thực tế, NASA đã đưa ra chỉ thị rằng họ không còn sử dụng phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm nữa vì nó có thể vô tình gây ra sự tách rời các nắp đầu cuối của thành phần và thực sự gây ra hư hỏng cho các dây liên kết và các miếng dây liên kết bên trong vi mạch thông qua quá trình dẫn siêu âm của năng lượng siêu âm thông qua tích hợp khung dẫn mạch.

Tuy nhiên, vẫn có một vị trí cho các ứng dụng làm sạch bằng sóng siêu âm. Quá trình làm sạch bằng sóng siêu âm có thể tiếp cận những nơi khó tiếp cận nhất, khó tiếp cận nhất bên dưới các thành phần mật độ cao trên hầu hết các bộ phận của bảng mạch. Điều này không xảy ra đối với các thiết bị SMD có khe hở nhỏ nhỏ hơn hệ số căng bề mặt của chất lỏng làm sạch. Tuy nhiên, quá trình này diễn ra nhanh chóng và có rất nhiều máy móc công suất lớn có sẵn để đáp ứng nhu cầu làm sạch khối lượng lớn.

Máy làm sạch siêu âm PCB

Cavitation không phải là một quá trình nhẹ nhàng. Người ta đã tính toán rằng nhiệt độ vượt quá 10,000 ° F và áp suất vượt quá 10,000 PSI được tạo ra tại các vị trí nổ của bong bóng tạo ra lỗ hổng.

Được đo bằng chu kỳ trên giây, máy tẩy rửa siêu âm có thể tạo ra từ 25 kHz đến 100+ kHz. Tần số thấp hơn tạo ra bong bóng cavitation lớn hơn so với tần số cao hơn. Các bong bóng lớn hơn hoạt động mạnh mẽ hơn và được sử dụng, chẳng hạn, được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm thô từ các thành phần kim loại được chế tạo. Tần số cao hơn tạo ra các bong bóng nhỏ hơn, làm sạch nhẹ nhàng hơn nhưng có khả năng xuyên qua các vết nứt, kẽ hở và lỗ mù tốt hơn. Các tần số cao hơn được sử dụng để làm sạch các bề mặt được đánh bóng cao hoặc tinh vi.

 Kết luận

Có những công ty chuyên làm sạch PCB. Lưu ý rằng chúng tôi (San Francisco Circuits) không cung cấp dịch vụ làm sạch PCB! Chúng tôi là nhà cung cấp sản xuất và lắp ráp PCB cao cấp.

Tùy thuộc vào nhu cầu của bạn - chẳng hạn như số lượng nhiều bảng, những gì cần được làm sạch và mức độ tinh vi của bảng - có thể yêu cầu bạn tìm kiếm một nguồn bên ngoài cho nhu cầu làm sạch của bạn.

Nếu bạn thường xuyên gặp vấn đề với bảng mạch cần được làm sạch, có thể có điều gì đó quan trọng hơn trong quá trình thiết kế hoặc sản xuất cần được kiểm tra. Các kỹ sư tư vấn của chúng tôi có thể giúp bạn xác định vấn đề và đưa ra giải pháp lâu dài để đảm bảo tốt hơn PCB vẫn sạch và trong dung sai hoạt động.

Làm sạch PCB không phải là một nhiệm vụ khó khăn. Ghi nhớ các mẹo và lời khuyên trên sẽ giúp đảm bảo hoàn thành công việc dọn dẹp.