شستشوی بردهای الکترونیکی
روش‌های تمیز کردن برد الکترونیکی
در فرآیند مونتاژ یا تعمیر بردهای مدار چاپی (PCB) برای دستگاه های الکترونیکی، بحث به تمیز کردن یا عدم تمیز کردن PCB تبدیل می شود. تمیز کردن زمان و هزینه را به فرآیند اضافه می کند و انجام نادرست آن می تواند بیش از اینکه مفید باشد آسیب برساند. این راهنما شما را با دلایل تمیز کردن PCB ها و بهترین روش ها برای تمیز کردن لوازم الکترونیکی آشنا می کند.
چرا باید برد های الکترونیکی را شستشو دهیم؟
از آنجایی که شستشوی برد های الکترونیکی همیشه مورد نیاز نیست و زمان و هزینه را به فرآیند تولید یا تعمیر اضافه می کند، در ادامه دلایلی را برای این کار بیان خواهیم کرد.
بهبود ظاهر زیبایی PCB
اگر شما مونتاژ کننده کار یا در کل مسئول پروژه هستید، ظاهر بصری برد روی کار شما تاثیر دارد. یک باقیمانده شفاف و به نظر چرب در اطراف محل اتصال لحیم کاری ممکن است برای بازرسان QC مشتری شما سوالاتی را ایجاد کند. اگر باقیمانده فلاکس بر روی اتصالات لحیم کاری منشعب شود و لکه هایی ایجاد کند، ممکن است مانند یک نقص واقعی مانند فضای خالی اتصال لحیم کاری به نظر برسد. اگر باقیمانده فلاکس ناشی از یک فرآیند دوباره کاری باشد، به عنوان یک برچسب خطا در ناحیه دوباره کاری عمل می کند و توجه را به کار جلب می کند، حتی اگر نگرانی وجود نداشته باشد.
بهبود قابلیت اطمینان PCB
الزامات قابلیت اطمینان عموماً بر اساس ماهیت محصول نهایی است. برای یک محصول یکبار مصرف مانند صفحه کلید کامپیوتر، اگر از کار بیفتد، هیچ کس جان خود را از دست نمی دهد. در آن صورت، یک تامین کننده EMS ممکن است از فلاکسی که به تمیز کردن نیاز نداشته باشد، استفاده کند و از فرآیند تمیز کردن صرف نظر کند. در سوی دیگر مقیاس، الزامات برای برد الکترونیکی ضربان ساز قلب ، که در آن خرابی برد می تواند مستقیماً منجر به مرگ شود، بسیار سختگیرانه تر خواهد بود. در آن مثال، تمیز کردن پس از مونتاژ و هر کار مجدد بعدی مورد نیاز خواهد بود، و فرآیند به طور کامل از نظر اثربخشی و تکرار پذیری آزمایش خواهد شد. کالاهای بادوام با عمر طولانی ممکن است جایی در این بین قرار گیرند.
بیشتر بخوانید: برد مدار چاپی PCB
جلوگیری از خوردگی بر روی قطعات و PCB
بقایای فلاکس باقی مانده بر روی مدارهای الکترونیکی اسیدی هستند. اگر با فرآیند تمیز کردن پاک نشوند، باقیمانده‌ها می‌توانند رطوبت محیط را از هوا جذب کنند و منجر به خوردگی پایه های قطعات و پد های PCB شوند.
از مشکلات چسبندگی، با پوشش منسجم (Coating) اجتناب کنید
اکثر مردم می دانند که هنگام رنگ آمیزی چیزی، سطح باید کاملاً تمیز باشد. در غیر این صورت رنگ به سرعت کنده می شود. همین منطق در مورد پوشش منسجم(Coating) صدق می کند، حتی زمانی که آلودگی ناشی از فلاکسی باشد که به تمیز کردن نیاز نداشته باشد. “بدون تمیز” به مقدار مواد یونی باقی مانده پس از لحیم کاری اشاره دارد. ربطی به چسبیدن یا عدم چسبندگی پوشش به آن ندارد.
هنگامی که قبل از فرآیند پوشش، بقایای فلاکس روی PCB باقی می‌ماند، معمولاً دیده می‌شود که پوشش از سطح برد بلند شده یا لایه لایه می‌شود.
بدتر از همه، پوشش ها معمولاً نیمه تراوا(نفوذ پذیر) هستند و تا حدی “تنفس” می کنند. رطوبت می تواند وارد بقایای فلاکس شده و خیس شود و به طور بالقوه منجر به خوردگی شود.
جلوگیری از رشد دندریتیک از آلودگی یونی
ذرات قطبی یا یونی باقیمانده از بقایای فلاکس و منابع دیگر، هنگامی که در معرض رطوبت هوای محیط قرار می گیرند و در هنگام اعمال جریان، می توانند به زنجیره یا شاخه ای به نام دندریت متصل شوند (شکل 1). این دندریت ها رسانا هستند، بنابراین یک اثر ناخواسته ایجاد می کنند که باعث نشت جریان یا در مدت زمان طولانی تر، حتی یک اتصال کوتاه می شود.
جهت سفارش تولید برد الکترونیکی از شرکت رویال صنعت سامانه مشاوره بگیرید.
روش های تمیز کردن برد الکترونیکی
- اسپری هوای فشرده
برای شستشو یا تمیز کردن بردهای الکترونیکی ابتدا لازم است از آلودگی های خشک شروع کنیم.متداول‌ترین آلودگی خشک در قطعات الکترونیکی گرد و غبار است. یکی از راههای تمیز کردن برد الکترونیکی از گرد و غبار استفاده از اسپری هوای فشرده است. کافی است پس از حصول اطمینان از خاموش بودن دستگاه قوطی هوای فشرده را از فاصله‌ی چند اینچی برد به حالت ایستاده طوری اسپری کنید که هوا بتواند گرد و خاک را به سمت بیرون دستگاه هدایت کند. دقت کنید که برخی قطعات بسیار حساس هستند و اسپری کردن هوای فشرده بر روی دستگاه روشن یا استفاده از پاشش‌های طولانی به قطعات برد آسیب می‌رساند. همچنین پاشش طولانی ممکن است موجب یخ‌زدگی قطعات برد شود.
از مکانیزمی برعکس اسپری کردن هوای فشرده هم برای پاک کردن برد از گرد و غبار می توانیم استفاده کنیم.دستگاه هایی که مانند جاروبرقی هوا را به داخل می کشند و نازل هایی برای استفاده بر روی بردهای الکترونیکی دارند.
بیشتر بخوانید: برد الکترونیکی چیست؟
پرکاربرد ترین محلول ها برای شستشوی برد های الکترونیکی
پس از پاک شدن برد از آلودگی های خشک نوبت به شستشوی برد با محلول های شیمیایی می رسد.
هنگام یادگیری نحوه تمیز کردن بردهای مدار الکترونیکی، مهم است که بهترین حلال یا محلول شیمیایی را برای تمیز کردن موثر برد بدون آسیب رساندن به قطعات الکترونیکی حساس خود بیابید. حلال های شیمیایی که دارای درصد آب بالا یا نرخ تبخیر کم هستند به طور کلی نباید برای تمیز کردن بردهای مدار الکترونیکی استفاده شوند، زیرا سطح بالای آب می تواند باعث جمع شدن حلال ها شود و قطعات الکترونیکی را در معرض سطوح بالایی از رطوبت قرار دهد که می تواند باعث آسیب شود. به همین دلیل، ایزوپروپیل الکل 99٪ یک عامل تمیز کننده ایده آل است. الکل ایزوپروپیل خالص 99 درصد دارای مقدار بسیار کمی آب و نرخ تبخیر بالا است. این حلال به طور موثر در فضاهای پیچیده بدون نگرانی از تجمع یا باقی مانده حلال که باعث آسیب می شود تمیز می کند. اگر به یک حلال مقرون به صرفه و موثر برای تمیز کردن مدارهای الکترونیکی نیاز دارید ایزوپروپیل با کیفیت بالا یک گزینه عالی است.
جوش شیرین یا بی‌کربنات سدیم ماده‌ای موثر برای از بین بردن خوردگی برد های بسیار آلوده با حداقل آسیب است. جوش شیرین دارای کیفیت سایش ملایم است که در از بین بردن خوردگی و رسوبات موثر است. یک چهارم فنجان سدیم بی‌کربنات را با سه قاشق غذاخوری آب مخلوط کنید تا ماده‌ای خمیر مانند شکل گیرد. پس از قطع کردن اتصال برد از کابل و تراشه‌ها با یک دستمال نرم بدون پرز (تا کمترین میزان الکتریسیته ساکن را تولید کند) ماده‌ی خمیری را به نواحی خوردگی بمالید. زمان بدهید تا کامل خشک شود و در نهایت قطعه را با آب مقطر شستشو دهید. دلیل شستشو با آب مقطر هم بخاطر نماندن لکه بر روی برد است.
از تینر نیز می‌توان برای تمیز کردن برد الکترونیکی استفاده کرد. تینر نوعی حلال تمیز کننده است که سرعت تبخیر بالایی دارد. تینر اضافات فلاکس را از بین می‌برد و از ایجاد خوردگی جلوگیری می‌کند. پس از قطع اتصال برد الکترونیکی سطح مدار چاپی را به تینر آغشته کرده و پیش از آنکه خشک شود با برس یا مسواک شروع به تمیز کردن سطح کنید. توجه داشته باشید که نباید سطح خشک شود. در پایان با یک پارچه‌ی نخی بدون پرز آن را تمیز کنید.
دستگاه شستشوی اولتراسونیک برای شستشوی برد الکتریکی بر پایه فرآیند کاویتاسیون یا حباب زایی عمل می‌کند. در این فرآیند حباب‌های کوچک میکروسکوپی تشکیل شده در برخورد با سطح تحت شستشو ترکیده و جرم و آلودگی را از سطح جدا می‌کنند. عامل ایجاد کننده کاویتاسیون، فرکانس بالای امواج مافوق صوتی است که توسط ترانسدیوسر‌های متصل به کف و دیواره مخزن دستگاه ایجاد می‌شوند. امواج مافوق صوت فرکانسی بیش از دامنه طبیعی شنوایی انسان دارند که در حدود 20 کیلوهرتز است. ایجاد و از بین رفتن پیوسته حباب‌ها همانند یک عامل اسکرابینگ عمل نموده و باعث تمیز شدن بخش‌های مختلف برد الکترونیکی به سادگی و در کمترین زمان ممکن می‌شود.
بیشتر بخوانید: عیب یابی قطعات الکترونیکی
مزایای استفاده از اولتراسونیک
- قابلیت از بین بردن هر نوع آلودگی شامل فلاکس، ضایعات جوش، گرد و غبار، زنگ زدگی
- عدم آسیب رساندن به بخش‌های حساس ( در صورت انتخاب فرکانس مناسب)
- کاهش محصولات برگشتی از بخش کنترل کیفی و افزایش دوام محصول
- استفاده از آب یا محلول‌های سازگار با محیط زیست
- قابلیت نفوذ به کوچکترین فضاها و قابلیت شستشوی پیچیده‌ترین شکل‌ها
- کیفیت شستشوی عالی و یکنواخت در تمامی بخش‌ها
- امکان شستشوی سایر ابزار و تجهیزات تولید برد الکترونیک همانند نازل‌های توزیع کننده و سری های چاپ
سوالات متداول
- بهبود ظاهر زیبایی PCB
- بهبود قابلیت اطمینان PCB
- جلوگیری از خوردگی بر روی قطعات و PCB
- از مشکلات چسبندگی با پوشش منسجم اجتناب کنید
- جلوگیری از رشد دندریتیک از آلودگی یونی
یکی از راههای تمیز کردن برد الکترونیکی از گرد و غبار استفاده از اسپری هوای فشرده است.
گروه مهندسی الکترونیک و مکانیک شرکت در زمینه مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی و استخراج تكنولوژي ساخت براي انواع قطعات یکی از خدمات این مجموعه است.