ما الذي يسبب بقايا الفلور على تجميعات PCB، ومتى يتطلب الأمر التنظيف، وكيفية اختيار عملية التنظيف وكيفية التحقق من النظافة.
بواسطةالمسؤولبقايا الفلور على تجميع PCB هي المادة التي تبقى بعد أن يؤدي الفلور في معجون اللحام أو الفلور السائل أو الجل أو السلك المُطبق بشكل منفصل وظائفه أثناء اللحام.
يعمل الفلوكس على إزالة أكاسيد السطح، وتحسين رطوبة اللحام، ويساعد في تشكيل لحام موثوق. بعد إعادة التدفق، لحام الموجة, لحام انتقائي أو اللحام اليدوي، قد يتبخر جزء من الفلوكس أو يتفاعل، بينما يمكن أن تبقى الراتنجات والمحسنات والأملاح ومنتجات التفاعل الأخرى على التجميع.
في لغة البحث اليومية، غالبًا ما يُطلق على ذلك "بقايا الفلوكس على لوحة الدوائر المطبوعة". تقنيًا، بمجرد تجميع المكونات ولحامها، يكون قطعة العمل عبارة عن لوحة دوائر مطبوعة مدعومة لحامًا.
لا تعتبر بقايا الفلوكس تلقائيًا عيبًا، ولا تتطلب كل لوحة دوائر مطبوعة مدعومة تنظيفًا تلقائيًا. تعتمد القرار على كيمياء الفلوكس، وعملية اللحام، وتصميم التجميع، وبيئة التشغيل، والمتطلبات الكهربائية، وعملية الطلاء، ومواصفات نظافة العميل.
تختلف التركيبة بين عجائن اللحام والفلوكس السائل أو الجل أو السلك. تشمل مكونات البقايا الشائعة:
قد تظهر البقايا واضحة، كهرمانية، بنية، بيضاء، لزجة، مسحوقية، لامعة أو زجاجية. لا يمكن تحديد ما إذا كانت نشطة كهربائيًا أو مخرشة أو مقبولة بالاعتماد على الشكل فقط.
تحتوي عجينة اللحام على جزيئات سبيكة اللحام والفلوكس. خلال عملية إعادة التدفق، يتم تنشيط الفلوكس، وإزالة الأكاسيد، ودعم رطوبة اللحام. قد تبقى الراتنجات ومنتجات التفاعل حول أرجل المكونات، وصلات اللحام وتحت الحزم ذات الارتفاع المنخفض.
يتم تطبيق الفلوكس السائل على جانب اللحام قبل أن تدخل لوحة الدوائر المطبوعة المدعومة إلى أقسام التسخين المسبق ولحام الموجة. يمكن أن يؤدي استخدام فلوكس زائد، أو تسخين مسبق غير كافٍ، أو ضبط عملي غير مناسب إلى ترك بقايا مرئية عبر جانب اللحام.
يعمل اللحام الانتقائي على تطبيقflux على المواقع THT المبرمجة قبل التسخين المسبق و اللحام المصغر. قد تبقى بقايا حول الموصلات، الأطراف، المرحلات وغيرها من الوصلات عبر الفتحة.
يمكن أن يقدم اللحام اليدوي وإعادة العمل على المكونات بقايا مركزة حول الوصلات التي تم إصلاحها. قد تجعل تطبيق flux المتكرر ودورات التسخين المتعددة بقايا المتبقية أصعب في الإزالة.
بقايا flux المرئية هي مادة يمكن رؤيتها حول وصلات اللحام أو على سطح PCBA. تتكون التلوث الأيوني من أنواع أيونية متحركة قد تبقى على اللوحة حتى عند ظهورها نظيفة.
يمكن أن تحتوي PCBA النظيفة بصرياً على تلوث أيوني قابل للقياس. قد تفي الـ PCBA التي تحتوي على بقايا راتنجية مرئية بمتطلبات معينة للنظافة الكهربائية.
يجب تحديد النتيجة المطلوبة قبل اختيار عملية التنظيف.
يمكن أن يتفاعل الرطوبة مع التلوث الأيوني المتحرك ويقلل من مقاومة العزل السطحي بين الموصلات. يمكن أن يسهم ذلك في تيار تسريب أو سلوك غير مستقر في الدوائر ذات المقاومة العالية.
عندما تكون الرطوبة والتلوث الأيوني وفرق الجهد الكهربائية موجودة معًا، قد تهاجر الأيونات المعدنية بين الموصلات. تحت الظروف المناسبة، يمكن أن يتطور النمو الشجرة ويخلق مسار موصل غير مقصود.
لا تسبب بقايا flux تلقائيًا الهجرة الكهروكيميائية. يعتمد الخطر على كيمياء البقايا والمسافة والجهد والرطوبة ودرجة الحرارة ومدة التعرض.
يمكن أن تساهم بقايا نشطة أو غير مفعل تمامًا في تآكل الموصلات المكشوفة أو نهايات المكونات أو الوصلات الملحومة. يمكن أن تكون البقايا المحبوسة تحت مكونات ذات ارتفاع منخفض صعبة بشكل خاص للفحص والتنظيف.
يمكن أن تتداخل التلوث تحت الطلاء المطابق مع التصاق الطلاء، وتخلق تغطية غير متساوية أو تحبس البقايا ضد التجميع.
لا ينبغي اعتبار الطلاء المتوافق بديلاً عن عملية تنظيف مؤهلة. يجب أن يلبي حالة سطح PCBA متطلبات مورد الطلاء قبل الطلاء.
توفر DEZ دليلًا منفصلًا حول اللحام غير النظيف وطلاء التشطيب.
يمكن أن تتداخل الرواسب على وسادات الاختبار مع اختبارات الدائرة العامة أو اختبارات الوظائف. قد تزيد الرواسب من مقاومة الاتصال، تنتج قراءات غير متسقة أو تنتقل إلى تركيبة الاختبار.
يمكن أن تعيق الرواسب الداكنة أو اللزجة فحص لحام المفاصل. قد تشير الرواسب البيضاء بعد التنظيف إلى إزالة غير مكتملة، أو إعادة ترسيب، أو كيمياء غير متوافقة، أو ماء شطف ملوث أو منتجات تفاعل.
لا يمكن أن تؤكد اللون وحده السبب. يجب مراجعة نوع اللحام وكيمياء التنظيف وجودة ماء الشطف وظروف التجفيف معًا.
يجب إزالة رواسب اللحام عندما تتطلب مواصفات المنتج أو عملية التصنيع المؤهلة أو العملية اللاحقة وجود سطح نظيف.
تشمل الظروف النموذجية:
عادةً ما تتطلب رواسب اللحام القابلة للذوبان في الماء والأحماض العضوية عملية تنظيف بعد اللحام معتمدة. يجب أن يتبع تردد التنظيف وكيمياءه متطلبات المورد الفني للحام.
قد يكون التنظيف مطلوبًا عندما يمكن أن تؤثر الرواسب على التصاق الطلاء أو التغطية أو السلوك على المدى الطويل. يجب أن يتضمن اختبار التوافق اللحام وعملية التنظيف والطلاء ومواد التجميع الفعلية.
قد تتطلب الدوائر ذات المقاومة العالية والجهد العالي والخطوط الدقيقة تحكمًا أكثر صرامة في التلوث الأيوني لأن التيارات الناتجة الصغيرة يمكن أن تؤثر على التشغيل.
قد تتطلب PCBA المعرضة للرطوبة أو التكثيف أو التلوث أو الملح أو دورات درجة الحرارة أو الظروف الخارجية التنظيف والتحقق القابل للقياس للعملية.
اسم الصناعة وحده لا يحدد ما إذا كان التنظيف ضروريًا. بيئة المنتج ومتطلبات الاعتمادية هي ما يحددان ذلك.
يمكن أن يؤدي وجود لحام مفرط، أو تسخين غير كافٍ، أو ملف حراري غير مناسب أو إعادة العمل المتكرر إلى ترك رواسب نشطة أو يصعب إزالتها.
تنظيف اللوحة لا يصحح عملية اللحام غير المستقرة. يجب أيضًا تصحيح حجم الفلكس، وتسخين مسبق ومعايير اللحام.
قد يكون التنظيف مطلوبًا قبل الاختبار الكهربائي، أو الربط باللاصق، أو التعبئة، أو وضع العلامات، أو التمييز، أو أي عملية حساسة أخرى.
قد تحدد رسومات العملاء والمواصفات العملية طريقة التنظيف، طريقة الاختبار، تردد أخذ العينات وحدود القبول. تأتي هذه المتطلبات ذات الأولوية على المظهر فقط.
لا يوجد سائل أو آلة تنظيف تزيل كل الفلكس من كل لوحات الدوائر المطبوعة.
أكمل عملية هي التي تم تأكيدها للكيمياء الفلزية الحالية، ومواد المكونات، وهندسة اللوحة، وحجم الإنتاج ونتيجة النظافة المطلوبة.
سجل:
غالبًا ما يكون من السهل إزالة البقايا الجديدة أكثر من البقايا التي عمرت أو مرت عبر دورات تسخين إضافية.
حدد ما إذا كانت العملية يجب أن تحقق:
لا ينبغي توقع أن تعمل الآلة المختارة فقط لتنظيف الفرشاة المرئية على إجراء غسل مائي كامل وغسل بالمياه المقطرة المُراقبة.
يعتبر تنظيف الفرشاة مناسبًا لبقايا جانب اللحام القابلة للوصول وكريات اللحام السائبة بعد اللحام بالموجة أو الانتقائي.
ليس من المقصود غسل التجميع الكامل، أو الوصول إلى كل منطقة أسفل المكونات أو توفير شطف بالمياه المقطرة المُراقبة.
تقوم عمليات التنظيف الجماعي غير المتصلة بتنظيف عدة لوحات دوائر مطبوعة متوافقة في سلة. يمكن أن يجمع العملية المؤهلة بين غسل الرش الكيميائي، والشطف بمياه ديونيزه، والتجفيف بالهواء الساخن.
هذا الشكل مناسب للإنتاج العالي الاختلاط، وتغييرات المنتجات المتكررة، والمصانع التي لا تتطلب خط تنظيف متصل باستمرار.
تقوم التنظيف المائي المتزامن بنقل لوحات الدوائر المطبوعة باستمرار من خلال الغسل الكيميائي، والشطف بمياه ديونيزه، والتجفيف بالهواء الساخن.
يكون مناسبًا للمنتجات المتكررة وأحجام الإنتاج التي تبرر معالجة مستمرة على الحزام الناقل.
يمكن استخدام التنظيف اليدوي لأعمال إعادة العمل المحلية والمهام ذات الحجم المنخفض. ومع ذلك، فإن مجرد إذابة الفلكس باستخدام IPA والسماح للسائل بالتبخر قد ينشر التلوث المذاب ويعيد ترسيبه في مكان آخر.
يجب أن تستخدم العملية اليدوية المُدارة كيمياء متوافقة، وأدوات نظيفة، واستخراج باستخدام مواد ماصة خالية من الوبر وتجفيف كاف.
لا ينبغي تطبيق التنظيف بالموجات فوق الصوتية على التجميعات الماهولة دون تأكيد توافق المكونات والمواد. قد تتطلب أجهزة MEMS، والميكروفونات، والبلورات، وأجهزة الاستشعار، والمحولات، والملفات، والمكونات الكهروضغطية، ومناطق السوائل المحصورة تقييمًا خاصًا.
العامل الرئيسي في التنظيف يذوب أو ينزع بقايا الفلكس المتوافقة.
تستخدم مياه ديونيزه بعد الغسل لإزالة التلوث المذاب وبقايا عامل التنظيف. مياه ديونيزه ليست تلقائيًا الكيمياء الأساسية لإزالة الفلكس.
يجب أن تزيل مرحلة التجفيف الرطوبة من فراغات المكونات، والموصلات، ومناطق الاحتفاظ الأخرى. قد تشعر السطح الذي يبدو جافًا بالرطوبة تحت المكونات ذات الارتفاع المنخفض.
قبل الاختيار النهائي للآلة، قم بعملية لوحات تحمل بقايا الفلكس الفعلية. قم بتقييم:
ديز آلات تنظيف PCBAs و آلة تنظيف باستخدام الثلج الجاف يغطي تنظيف الفرشات من جانب واحد القابل للوصول، والتنظيف المائي الدفعي غير المتصل، والتنظيف المائي المستمر في الخط.
| مشكلة في الإنتاج | معدات DEZ الموصى بها | البيانات الرئيسية وحدود العملية |
|---|---|---|
| علامات الفلوب المرئية وكرات اللحام السائبة على جانب لحام قابل للوصول | آلة تنظيف PCBA أوتوماتيكية من جانب واحد – DEZ-C758 | يدعم عرض PCBA من 50 إلى 300 مم وارتفاع المكونات حتى 135 مم. سرعة الحزام الناقل القابلة للتعديل هي 0.05–1.8 م/دقيقة. اسطوانة تطبيق بقطر 100 مم تطبق المنظف قبل الفرشاة المبللة متعددة الاتجاهات، الفرشاة الجافة وتجفيف المروحة. |
| تنظيف اوتوماتيكي للفرشات للـ PCBAs حتى 300 × 300 مم | آلة تنظيف فرشاة PCBA الأوتوماتيكية – DEZ-C760 | يعالج سطح لحام قابل للوصول. يتطلب حافة لوح بحد أدنى 1.5 مم. يستخدم سائل تنظيف PCBA يعتمد على الكحول، وفرشاة دوارة بقطر 360 مم واثنتين من فرش الأسطوانة. سرعة الحزام الناقل قابلة للتعديل من 0.05 إلى 1.8 م/دقيقة. |
| تنظيف غير متصل عالي الاختلاط مع الغسل الكامل والشطف والتجفيف | آلة تنظيف PCBA خارجية لإزالة التدفق دفعة – DEZ-C743 | يستخدم سلة مزدوجة الطبقة بمقاسات 610 × 560 × 100 مم مع حد أقصى للحمل يبلغ 10 كجم. تتمثل العملية في غسل بالرش الساخن، شطف بالماء المنزوع الأيونات وتجفيف بالهواء الساخن. درجة حرارة الغسل هي 25–75°C، وأقصى درجة حرارة للتجفيف هي 99°C ومتطلبات مقاومة الماء المنزوع الأيونات هي أكثر من 15 MΩ·سم. |
| تنظيف مائي مستمر بعد إعادة التدفق، الموجة أو اللحام الانتقائي | آلة تنظيف لوحة الدوائر المطبوعة القائمة على الماء – DEZ-C1360 | يدعم عرض المنتجات من 50 إلى 500 مم على حزام ناقل شبكي من SUS316 بعرض 500 مم. سرعة الحزام الناقل قابلة للتعديل حتى 1000 مم/دقيقة. يقوم بالغسل الكيميائي، الشطف بالماء المنزوع الأيونات وتجفيف بالهواء الساخن في منطقتين. تتطلب مقاومة الماء المنزوع الأيونات أن تكون فوق 15 MΩ·سم. |
| محطة عمل ثابتة لتنظيف flux أو بقايا إعادة العمل لـ PCBA | آلة تنظيف الثلج الجاف للدوائر المطبوعة - DEZ-C7310 | ينظف الوصلات الملحومة المكشوفة، أطراف المكونات، الموصلات والمناطق التي تم إصلاحها. الضغط القابل للتعديل هو 0.1–0.8 ميغا باسكال، وتغذية الثلج الجاف هي 0.1–0.6 كجم/دقيقة وسعة الخزان 5–10 كجم. يتضمن النظام القائم على الأرض استخراج للتلوث المفكوك. |
| تنظيف متكرر بدون ماء متكامل في الإنتاج | آلة تنظيف الثلج الجاف في الخط - DEZ-C7320 | يدعم منطقة تنظيف قصوى تبلغ 400 × 350 مم. تغذية الثلج الجاف قابلة للتعديل من 0.1 إلى 0.6 كجم/دقيقة، مع ضغط قابل للتعديل من 0.1 إلى 0.8 ميغا باسكال. النظام المغلق لا يتطلب مرحلة شطف بالماء أو تجفيف بالهواء الساخن. |
إن فئة آلات تنظيف الدوائر المطبوعة تشمل إزالة الجسيمات الجافة من الدوائر المطبوعة العارية قبل الطباعة. يحتاج بقايا الفل flux بعد اللحام إلى معدات من فئة تنظيف لوحات الدوائر المطبوعة. تؤكد مواصفات منتج DEZ الحالية هذه الحدود المختلفة للعملية.
النتيجة الناتجة عن بقايا الفل flux مقبولة فقط عندما تلبي متطلبات محددة.
لا يوجد مظهر بصري عالمي أو رقم أيوني واحد يثبت أن كل لوحة دائرة مطبوعة مناسبة لكل تطبيق.
يمكن أن تحدد الفحص البصري:
لا يمكن للفحص البصري إثبات أن التلوث الأيوني قد تم إزالته.
ROSE هو اختصار لمقاومة استخراج المذيب. يخرج هذه الطريقة التلوث الأيوني القابل للاستخراج من التجميع ويقدم نتيجة إجمالية، تعبر عادةً عن معادل كلوريد الصوديوم.
ROSE مفيد لمراقبة ما إذا كانت عملية الإنتاج المؤهلة تبقى ضمن حدود السيطرة المعتمدة. لا تحدد الأنواع الأيونية الفردية أو تظهر موقعها الدقيق.
تصف طريقة IPC-TM-650 Method 2.3.25D ROSE كأداة للتحكم في العملية وتوضح أنها لا تتنبأ بالموثوقية.
يمكن أن تحدد كروماتوغرافيا الأيونات وتعد الكميات للأصناف الأيونية المحددة المستخرجة من التجميع. إنها مفيدة للتحقيق في مصدر التلوث ومقارنة نتائج عملية التنظيف.
موقع وطريقة الاستخراج مهمة. قد لا تكشف نتيجة اللوحة الكاملة عن جيب بقايا مركز تحت مكون معين ذو ارتفاع منخفض.
تقييم SIR يقيم المقاومة الكهربائية تحت ظروف حرارة ورطوبة وانحياز محددة. يمكن أن يدعم التحقق من الفل flux وعملية اللحام والتنظيف حيث تكون الموثوقية الكهربائية هي الشغل الشاغل.
SIR ليس قابلاً للتبادل مع الفحص البصري أو اختبار الأيون الكلي.
اعتمادًا على المنتج، قد تشمل الفحوصات الإضافية:
الأسباب المحتملة تشمل:
التحول إلى منظف أقوى دون اختبار التوافق يمكن أن يضر بالعلامات، والبلاستيك، والطلاءات، والمواد اللاصقة أو مواد التجميع الأخرى.
التحقيق الصحيح يقارن بين الفلوس الأصلية، وتركيز agent التنظيف، ودرجة حرارة الغسل، والإجراء الميكانيكي، وجودة مياه الشطف، وعملية التجفيف وموقع البقايا.
يجب أن تستخدم المؤهلات القابلة للتكرار لوحات الدوائر المطبوعة الإنتاجية الفعلية التي تحمل بقايا تمثيلية.
وثق الفلوس، وسبائك اللحام، وطريقة اللحام، والملف الحراري، وعمر البقايا، وأبعاد اللوحة، وتخطيط المكونات ونتيجة النظافة المطلوبة.
افحص واختبر التجميعات غير النظيفة التمثيلية. سجل البقايا المرئية وقياسات النظافة المختارة.
اختبر الفرش المقترحة، أو دفعة أو عملية مباشرة باستخدام كيمياء متوافقة ومعايير مضبوطة.
تحقق من الأسطح القابلة للوصول، والمناطق تحت المكونات، والموصلات، والعلامات، والبلاستيك، والملصقات وأي أسطح طلاء أو ربط.
قيم جودة مياه الشطف، وانتقال agent التنظيف، والسائل المحبوس، والبقايا التي تظهر بعد التجفيف.
حدد تركيز الكيمياء المعتمد، ودرجة الحرارة، والوقت، وإعدادات البخاخ أو الفرشاة، ومتطلبات مياه الشطف، وإعدادات التجفيف، وحدود صيانة الحمام وتكرار الاختبار.
بعض البقايا تحتوي على مادة أيونية متنقلة يمكن أن تساهم في التسرب عندما تكون الرطوبة والانحياز الكهربائي موجودة.
يمكن أن تبقى المواد اللاصقة التي تم اختيارها ومعالجتها بشكل صحيح على التجميعات المؤهلة. يزداد الخطر عند تطبيق كمية كبيرة من المادة اللاصقة، أو عندما لا يتم تنشيط بقاياها بالكامل بواسطة الحرارة، أو عند وجود رطوبة، أو عند تشغيل المنتج خارج الظروف المؤهلة.
يمكن لـ IPA إذابة بعض المواد اللاصقة، لكنه غير فعال لكل صيغة. إذا تبخر IPA الملوث على اللوحة، قد تُعاد توزيع البقايا المذابة بدلاً من إزالتها. تأكد من وكيل التنظيف مع مورد المادة اللاصقة وحقق في عملية الإزالة والشطف الكاملة.
يمكن لماء DI إزالة التلوث القابل للذوبان في الماء، لكنه لا يذيب كل الصمغ أو الراتنج أو بقايا المواد اللاصقة بدون تنظيف. تتطلب العديد من العمليات المائية وكيل تنظيف متوافق يليه شطف بماء DI.
قم بالتنظيف ضمن فترة العملية المعتمدة. قد تتطلب البقايا التي تقدمت في العمر أو تصلبت أو مرت عبر دورات حرارية إضافية مزيدًا من الوقت أو درجة الحرارة أو العمل الكيميائي.
لا. DEZ-C753S هو آلة تنظيف جافة ذات وجهين لإزالة الغبار والألياف والجسيمات الطفيلية على لوحات الدوائر المطبوعة النقية قبل طباعة معجون اللحام.
يمكن لـ DEZ تقييم ما إذا كانت التطبيق يتطلب تنظيف جاف بالثلج الجاف، أو تنظيف مائي غير متصل على دفعات، أو تنظيف مستمر متصل.
استكشف الكاملة تطبيق تنظيف المواد اللاصقة والتلوث الأيوني على لوحات الدوائر المطبوعة أو عرض جميع معدات DEZ SMT.
