Vuile PCB - De ultieme gids om uw PCB schoon en duurzaam te maken

Vuile printplaten Printplaten verzamelen stof en komen af ​​en toe in contact met vloeistoffen door spatten of weken. Blootstelling aan deze elementen corrodeert geleidelijk de soldeerverbindingen, wat het circuit kan beschadigen.

Veel verontreinigingen kunnen ook kleine componenten op het bord isoleren, waardoor warmteverlies en uiteindelijk oververhitting worden voorkomen.

Dit artikel beschrijft hoe vuile PCB uw project beïnvloedt en hoe u de PCB schoonmaakt. Het moet nuttig voor je zijn.

https://youtu.be/NnOGivIstMk

Wat betekent vuile printplaat?

Een "vuile PCB" wordt soms ook in de markt gebruikt om te verwijzen naar tweedehands of opgeknapte boards die zijn gekocht als goedkopere alternatieven voor gloednieuwe PCB's.

Een PCB die in een eerder apparaat werd gebruikt, wordt door een reinigingsbedrijf voor PCB's voldoende gereviseerd om bruikbaar te zijn bij het maken van een nieuwe gadget.

Ondanks de naam zijn vuile PCB's van marktkwaliteit meestal vrij schoon tegen de nominale waarde. Hoewel een vuile print van goede kwaliteit voor een aanzienlijke periode functioneel kan blijven, kan het de levensduur van een nieuw bord niet garanderen.

Kant-en-klare vuile PCB's zijn daarom bij uitstek gereserveerd voor prototypes.

Figuur 1:Custome Black Soldermask PCBA

Een PCB kan ook als "vuil" worden beschouwd als er na het solderen een aanzienlijk vloeimiddelresidu achterblijft. Tegenwoordig wordt ongeveer 70 procent van alle printplaten geassembleerd met niet-schone soldeerpasta, wat betekent dat de flux niet bedoeld is om te worden verwijderd.

Na het solderen laat het vloeimiddel echter meestal wat residu achter op en rond de soldeerverbindingen. De hoeveelheid residu hangt af van de inhoud van de verandering - vaste stoffen-harsen, geleermiddelen en activatoren - en flux met weinig vaste stoffen laat weinig residu achter op het bord.

Hoe een vuile printplaat het werk kan beïnvloeden

PCB-verontreinigingen zoals stof, vocht en fluxresten kunnen een negatieve invloed hebben op uw circuits.

2.1 Stof en vocht

Stof is een complexe stof die bestaat uit verschillende anorganische en organische materialen en een aanzienlijke hoeveelheid water en opgeloste zouten.

De impact van stof op de betrouwbaarheid van PCB's wordt steeds groter dankzij de miniaturisatietechnologie en het toenemende gebruik van printplaten in omstandigheden met meer blootstelling aan stof, zoals in de telecommunicatie- en informatie-industrie.

Figuur 2:Een stoffige PCB

Stof kan verschillende problemen veroorzaken op een printplaat. Vanwege zijn hydrofiele aard kan het een geleidende elektrolytfilm vormen die de isolatieweerstand van het oppervlak tussen geleiders kan aantasten.

Zelfs zonder water kunnen de deeltjes de wrijving op contactoppervlakken verhogen, wat slijtage en corrosie bevordert. Bovendien kunnen ze, aangezien ze als diëlektrica werken, ook signaalinterferentie in de connectoren en lijnen veroorzaken.

Als dat allemaal niet genoeg is om u te motiveren om eindelijk uw elektronica te inspecteren, kan stof dat zich ophoopt op actieve componenten en stroomaansluitingen onherstelbare schade veroorzaken wanneer de componenten oververhit raken.

2.2 Fluxresidu

Hoewel stof en vocht niets goeds betekenen voor PCB's, kunnen vloeimiddelresten nog ergere effecten hebben op uw project. Er zijn No-Clean flux-materialen geïntroduceerd om de noodzaak om printplaten schoon te maken voor het opnieuw solderen te elimineren.

Hoewel de voordelen van niet-schone platen duidelijk waren, realiseerden monteurs zich snel het residuprobleem.

Fluxresten die tijdens het solderen van het bord loskomen, hebben de neiging zich geleidelijk op te hopen op de pinnen van de gesoldeerde componenten, wat geleidbaarheidsproblemen veroorzaakt, vooral in circuits met kloksnelheden van meer dan één gigahertz.

Bij dergelijke hoge frequenties worden elektronen voornamelijk geleid op het buitenoppervlak van de geleider, wat betekent dat fluxresten op de klemmen stroom kunnen vertonen, wat signaalinterferentie veroorzaakt.

Figuur 3:Fluxresidu op PCB

Net als stof heeft ook vloeimiddelrest hydrofiele eigenschappen. Dus wanneer u een ondervulmateriaal in een flip-chipsamenstel doseert en het uithardt met warmte, kan zich een kleine zak of stoom of gas vormen en uiteindelijk de ondervulling van het bord scheiden, waardoor een pad ontstaat voor verontreinigende stoffen om het samenstel binnen te dringen.

Factoren die een vuile printplaat kunnen veroorzaken

Inmiddels heb je waarschijnlijk een aardig idee van de middelen die PCB's vuil maken en kun je daarom raden hoe ze op een PCB komen. Hieronder staan ​​drie veelvoorkomende oorzaken van vuile PCB's.

3.1 Residuen tijdens productie

Historisch werden geactiveerde vloeimiddelen op colofoniumbasis gebruikt bij de vervaardiging van PCB's. Aangezien deze fluxen echter bestaan ​​uit chloor- of broomverbindingen, zou een residu dat na het solderen achterblijft, corrosie veroorzaken tijdens de werking van het product.

Daarom zijn er tal van reinigingsmethoden ontwikkeld om de halogeniden te verwijderen. Een goed gereinigd product zou slechts minimale hoeveelheden halogenideverbindingen op het oppervlak hebben.

Tegenwoordig hebben de meeste PCB-fabrikanten gebruik geen schone fluxen. Theoretisch ontleden deze vloeimiddelen, die meestal uit organische zuren zoals adipine en citroenzuur bestaan, gemakkelijk wanneer ze tijdens het solderen worden verwarmd, binden met het soldeer en laten geen corrosieve resten achter.

In de praktijk is het echter niet ongebruikelijk dat het gesmolten soldeer wordt aangebracht om een ​​deel van de flux eronder te isoleren, waardoor het de warmte ontzegt die nodig is voor ontbinding. Na de productie blijft de niet-afgebroken verandering als residu op het bord rond de gesoldeerde punten.

Fluxresten moeten worden verwijderd om de goede werking van het circuit op de lange termijn te garanderen. In tegenstelling tot geactiveerde harsplaten, hebben niet-schone PCB's een verzepingsmiddel nodig voor een effectieve reiniging in plaats van alleen water.

3.2 Invloed van werkomgeving

Verontreiniging met vloeimiddelresten komt meestal voort uit nalatigheid of onvoldoende reiniging na montage. Maar zelfs als u het residu van uw nieuw vervaardigde circuit verwijdert, moet u nog steeds rekening houden met milieuverontreinigende stoffen.

Als u bijvoorbeeld op een stoffige, onreine locatie of buitenshuis soldeert, is de kans groot dat er wat stofdeeltjes of vuil in het soldeer vast komen te zitten en op de weg problemen veroorzaken. PCB's in elektronische gadgets die worden gebruikt in zeer vochtige of stoffige omstandigheden, hebben ook de neiging veel sneller te verslechteren dan die in minder extreme omgevingen.

Zelfs als u zeker bent van de IP-classificatie van de behuizing van uw apparaat, is het raadzaam om af en toe de printplaten te controleren om ophoping van stof, vuil of vocht te voorkomen.

3.3 Onjuist gebruik/bediening

PCB's zijn delicate componenten die zorgzaam zijn tijdens gebruik. Dus hoewel u de omgeving rondom uw apparaat misschien niet volledig onder controle hebt, kan het negeren van de basisfabricage en gebruiksvoorzorgsmaatregelen uw PCB ook het risico op besmetting opleveren.

Zo moet een bord met actieve componenten in een geventileerde verpakking worden ingesloten om de warmteafvoer te bevorderen. Het is echter een goede gewoonte om vinnen langs deze luchtwegen te hebben om stof een snelle route naar uw circuit te ontzeggen.

Een PCB in een open geventileerde behuizing verzamelt veel sneller stof en vocht dan een pakket met vinnen.

Figuur 4:Een voldoende geventileerde PCB-behuizing

Ook defecte en verbrande componenten als gevolg van oneigenlijk gebruik van een apparaat kunnen PCB-besmetting veroorzaken. Elektrolyt dat bijvoorbeeld uit een condensator lekt, kan het bord aantasten, of erger nog, de geleiders kortsluiten.

Hoe maak je een vuile printplaat schoon

De reinigingsmethoden voor PCB's variëren afhankelijk van het type bord en de verontreiniging, en de ervaring en hulpmiddelen die u voor de klus hebt.

Het schoonmaken van een printplaat is geen wandeling in het park. De kleinste fout kan uw printplaat of de componenten erop onherstelbaar beschadigen. Voordat u uw handen vuil maakt, is het daarom essentieel om uzelf af te vragen of het de moeite waard is om het risico te nemen, vooral als het bord werkt en alleen maar rommelig lijkt.

Als je de bovenstaande vraag stoutmoedig met "ja" hebt beantwoord, of als je bord niet werkt en je van plan bent om het schoon te maken voordat je probeert reparaties uit te voeren, lees dan verder om erachter te komen hoe om te gaan met PCB-besmettingsgevallen zoals opgehoopt stof, vuil, vuil en vloeimiddelresten, evenals ernstige elektrolytcorrosie.

4.1.Stof en vuil opruimen

Geloof het of niet, de beste tool voor het verwijderen van droog, licht vuil zoals stof of vuil van een PCB is een oude, droge tandenborstel. Het is klein en licht genoeg voor comfortabel gebruik, en de fijne borstelharen kunnen zelfs de kleinste deeltjes wegvegen.

Je kunt ook een zachte persluchtbron gebruiken om het bord schoon te blazen, maar laat je niet verleiden om een ​​stofzuiger te gebruiken. De statische elektriciteit die aan de kop van de slang wordt gegenereerd, kan sommige componenten op uw printplaat beschadigen.

4.2.Vuile PCB —Vuil verwijderen

Vuil ontstaat wanneer stof zich ophoopt op een printplaat en alles vasthoudt, van water en olie tot soda en was, en uiteindelijk op het bord blijft plakken. Het verwijderen van vuil vereist daarom meer dan een tandenborstel en perslucht om schoon te maken.

Begin met het verwijderen van de ingesloten componenten van het bord en leg ze opzij voor afzonderlijke reiniging. Als u ze verwijdert, voorkomt u niet alleen schade, maar worden ook hun stopcontacten blootgelegd en kunt u veel grondiger werk doen.

Natuurlijk moet je precies weten waar de componenten heen gaan voordat je ze verwijdert, zodat je ze gemakkelijk terug kunt solderen als je klaar bent met het schoonmaken van het bord.

Huishoudelijke fosfaatvrije wasmiddelen zijn effectieve vuilverwijderaars. Spoel het bord af en dep het af met een schone, vezelvrije doek. Laat het ongeveer tien seconden zitten om het vuil los te maken en schrob het dan weg met je oude tandenborstel.

Figuur 5:Een PCB die in wasmiddel gedrenkt is

De printplaat moet volledig drogen voordat de componenten worden vervangen. Verwarm je oven voor op ongeveer 80 graden Celsius, en zodra deze op temperatuur is, zet je hem UIT en plaats je je bord erin.

Zou je het alsjeblieft twee uur willen laten drogen en ervoor zorgen dat iemand anders met toegang tot je keuken weet dat ze de oven niet mogen aanraken?

Na de droogcyclus haalt u uw plank op en inspecteert u deze op schade. Als de toestand bevredigend is, bevestigt u de componenten opnieuw.

4.3.Residuen met reinigingsvloeistof

Zoals eerder vermeld, kunnen fluxresten alleen worden verwijderd met een verzepingsmiddel. De meest gebruikte reinigingszeep voor doe-het-zelvers is huishoudalcohol.

Maak je tandenborstel nat met de alcohol en begin voorzichtig de aangetaste delen van het bord te schrobben. Watervrije alcohol, die vaak wordt gebruikt voor het reinigen van elektronica, werkt veel sneller dan huishoudalcohol en is daarom een ​​betere verzeping voor ernstige residuverontreiniging.

Als u wat geld over heeft, kunt u ook winkelen voor commerciële schoonmaakmiddelen die specifiek zijn voor het verwijderen van flux. Een professionele reiniger zoals Envi-Ro-Tech 1676 van Tech Sprays kan uitstekende resultaten geven, maar het zal een stuk duurder zijn om te verkrijgen dan alcohol.

4.4.Vuile PCB —Corrosie schoonmaken

Als uw printplaat is verontreinigd met accuzuur, zout water (zweet) of condensatorelektrolytcorrosie, moet u proberen de stof zo snel mogelijk te neutraliseren en te verwijderen.

Meng zuiveringszout met water en breng de resulterende dunne pasta aan op het gebied met de zuurschade.

Zuren kunnen ook langs de sporen van het bord reizen naar andere gebieden die ver van de batterij verwijderd zijn, dus misschien wilt u een neutraliserende "week" uitvoeren met het zuiveringszoutmengsel om ervoor te zorgen dat u al het zuur hebt geneutraliseerd.

Nadat je de plank hebt geweekt, spoel je hem grondig af en volg je de procedure voor het verwijderen van vuil hierboven.

Figuur 6:PCB-batterijcorrosie

Sommige batterijen, met name NiCad-cellen, bevatten basen in plaats van zuren, wat betekent dat een zuiveringszoutoplossing niet als neutraliserend middel werkt. Probeer in plaats daarvan een mild, gemakkelijk verkrijgbaar zuur zoals witte azijn.

De procedure voor het verwijderen van vuil is meestal alles wat nodig is om corrosie door zout water aan te pakken.

Stel echter dat de blootstelling aan zout water oxiden heeft gevormd op de metalen oppervlakken van het bord, die niet lijken te wijken voor zacht schrobben. In dat geval moet u wellicht speciale technieken gebruiken, zoals stralen met media (stralen van glas of plastic kralen) en trommelen van media (met behulp van op messing gebaseerde desoxidatiemiddelen).

Verbetering van de Board-omgeving

De ideale omgeving voor een printplaat is vrij van stof, vuil, vocht, zuren, vloeimiddelresten en andere vervuilende stoffen. Het is echter vrijwel onmogelijk om je board volledig milieuvrij te houden. Uiteindelijk wordt elke PCB zo vuil dat hij moet worden schoongemaakt.

Gelukkig kun je verschillende maatregelen nemen om een ​​printplaat lang schoon te houden. PCB's die zijn gekocht van competente fabrikanten zoals WellPCB, worden meestal geleverd in een vacuümverpakking met silicagel en noppenfolie om blootstelling aan lucht en vochtigheid te verminderen.

Dus als je een bord koopt, haal het dan niet uit de verpakking totdat je ontwerp klaar is en je klaar bent om te fabriceren.

Een bord dat een tijdje openlijk op je plank heeft gelegen, kan genoeg vocht en stof verzamelen om het soldeerproces en de algehele functionaliteit van je circuit te ondermijnen.

Figuur 7:Vacuümverpakte printplaten

De omgeving waarin u uw PCB gebruikt, moet ook kleine verontreinigingen bevatten. Houd je fabricageruimte schoon en gebruik indien mogelijk soldeerhandschoenen tijdens het fabriceren om te voorkomen dat zweet en vingerafdrukken op het bord terechtkomen.

Zorg er ook voor dat de ruimte rondom uw voltooide apparaat koel en droog is en pas op voor kruipende insecten en spinnen.

Hoe PCB te beschermen tegen corrosie en vervuiling

Als u weinig kunt doen om de omgeving van uw printplaat te verbeteren, richt u dan meer op het beschermen van het bord zelf. De meest natuurlijke en gebruikelijke oplossing om PCB's veilig te houden, is ze in behuizingen te plaatsen.

De juiste behuizingen beschermen printplaten tegen directe externe vervuiling.

Voor nog meer bescherming kunt u overwegen de conformal coating aan te brengen. Deze laag voorkomt dat tal van schadelijke stoffen, waaronder stof, vocht, zoutnevel, schimmels en zuren, op het bord komen. Goede conforme producten zijn ook ademend, waardoor het water dat eronder zit, kan ontsnappen. Het enige nadeel is dat je bij het bewerken van de printplaat de coating moet verwijderen en later opnieuw moet aanbrengen.

Figuur 8:Conformal Coating aanbrengen

Als je gadget bedoeld is voor omgevingen waar vocht een probleem kan zijn, kun je de conformal coating aanvullen met een ventilator om de lucht uit de behuizing te zuigen en de luchtvochtigheid te verminderen.

Een pakje silicagel, hoewel niet de meest elegante oplossing, kan ook helpen het vochtgehalte van de behuizing te minimaliseren.

Neem ten slotte de tijd om je bord schoon te maken na het solderen om fluxresten en soldeerballen te verwijderen, en vergeet niet om het regelmatig in de gaten te houden om progressieve corrosie voor te blijven.

Vuile PCB:hoe kan WellPCB helpen?

PCB-reiniging, vooral op grote schaal, vereist meer dan alleen alcohol en een tandenborstel. Als je een handvol boards hebt die moeten worden schoongemaakt of beschermd, kun je erop vertrouwen dat WellPCB het gewicht van je schouders haalt.

7.1. Hoe WellPCB PCB-reiniging uitvoert

De eerste stap in het schoonmaakproces van het bedrijf is om het bord te onderzoeken en de agenten te identificeren die verantwoordelijk zijn voor de schade, met behulp van zorgvuldige visuele analyse, elektronenmicroscopen en röntgenscanning. Deze eerste controle maakt het mogelijk om op de hoogte te zijn van het online bestellen van aangepaste PCB-printplaten. VOOR de printplaat die u nodig hebt, kunt u contact opnemen met WellPCB-technici om de reinigingsstrategie te bepalen die het meest geschikt is voor de PCB.

Zodra de juiste aanpak is bepaald, wordt het vuile bord onderworpen aan het reinigingsproces, waarbij gebruik wordt gemaakt van de meest uitstekende reinigingsmiddelen, petroleumdestillaten, gemodificeerde oplosmiddelen, mechanische roerwerken en mediablasters in de industrie.

PCB-productietechnologie en ervaring, waardoor veel klanten problemen kunnen oplossen. WellPCB zorgt in het bijzonder voor geminiaturiseerde circuits, waarvan de kleine afmetingen betekenen dat de reinigingsmiddelen een lage oppervlaktespanning moeten hebben om onder holtes en componenten te stromen. Als u geïnteresseerd bent, kunt u onze homepage bezoeken.

Schone PCB's worden vervolgens gespoeld met additieven die de reinigingsoplosmiddelen snel absorberen en onder gecontroleerde temperaturen worden gedroogd. Natuurlijk zal WellPCB snel alle andere problemen aanpakken die uw PCB zal hebben, naast de vervuiling, om het weer in perfecte staat te krijgen.

7.2.Hoe WellPCB PCB-bescherming biedt

PCB-diensten? Als dat zo is, hoeft u niet verder te zoeken, want WellPCB neemt de PCB-bescherming zeer serieus. U kunt er daarom van uitgaan dat de platen die u koopt, worden vervaardigd met een hoogwaardig vloeimiddel met een laag residu. Het bedrijf biedt ook hoogwaardige conforme coatingoplossingen om stof en vocht buiten te houden en oxidatie te voorkomen.

Bovendien, omdat hun printplaten met de grootste zorg zijn gemaakt, hoef je je geen zorgen te maken over kleine, onaangename fouten zoals onregelmatig aangebrachte etsmiddelen, sporen van verkeerde afmetingen of zwakke verbindingen.

Vuile PCB–Conclusie

Een schoon board is een betrouwbaar board dat lang meegaat. Als u van plan bent uw printplaat langer dan een paar jaar te gebruiken, maak deze dan af en toe schoon en houd hem goed beschermd tegen verontreinigingen. Je oude tandenborstel en wat huishoudalcohol kunnen een lange weg gaan, maar als je wat hulp nodig hebt, PCB-services? Als dat zo is, hoeft u niet verder te zoeken, want WellPCB biedt u graag de beste oplossing.