Wie man hochgemischte PCBAs vor der konformen Beschichtung reinigt

Einen kontrollierten Reinigungsprozess für hochgemischte PCBAs vor der konformen Beschichtung aufbauen unter Verwendung validierter Chemie, DI-Wasser-Spülen, Trocknung und Reinheitstests.

Hochgemischte PCBAs sollten vor der konformen Beschichtung durch eine kontrollierte Reihe von validierten Reinigungsrezepten gereinigt werden – nicht durch einen aggressiven Prozess, der auf jede Baugruppe angewendet wird.

Gruppieren Sie die PCBAs nach Flusschemie, Verunreinigung, Bauteilgeometrie, Materialkompatibilität und Reinigungsanforderung. Jede Gruppe kann dann einen definierten Wasch-, DI-Wasser-Spül-, Trocknungs- und Verifizierungsprozess verwenden.

Bestimmen Sie die geeignete Reinigungsmethode basierend auf dem Oberflächenzustand der montierten PCB, wobei Faktoren wie die chemische Beschaffenheit der Rückstände, die Höhe der Bauteilständer, schattierte Bereiche, Anschlüsse, Etiketten, Beschichtungen und feuchtigkeitsempfindliche Materialien zu berücksichtigen sind.

Warum die Reinigung vor der konformen Beschichtung wichtig ist

Die konforme Beschichtung muss an der PCBA-Oberfläche haften. Flussrückstände, Öl, Fingerabdrücke, Staub, Kleber und verbleibende Reinigungsmittel können die Benetzung, Aushärtung und Haftung beeinträchtigen.

Die Oberflächen sollten vor der Beschichtung frei von Feuchtigkeit, Schmutz, Wachs, Fett, Flussrückständen und anderen Verunreinigungen sein.

Verunreinigungen unter der Beschichtung werden durch das Abdecken nicht entfernt oder neutralisiert. Je nach Chemie und Betriebsumgebung kann dies zu beitragen:

  • Schlechte Benetzung der Beschichtung
  • Lokale Entwetting oder Fisheyes
  • Verringerte Haftung
  • Delaminierung
  • Blasen oder Hohlräume um kontaminierte Bereiche
  • Ionenlecks bei Feuchtigkeit und elektrischer Belastung
  • Korrosion unter der Beschichtung
  • Versagen von Beschichtungs-, Bindungs- oder Maskierungsprozessen

Einige Verunreinigungen sind unsichtbar. Eine visuelle Inspektion kann Partikel und sichtbare Flüsse identifizieren, aber sie kann die ionische Reinheit einer Baugruppe nicht bestimmen. Potenziell schädliche ionische und nicht-ionische Verunreinigungen sind möglicherweise nicht sichtbar, selbst unter Vergrößerung.

Reinigungsfamilien für hochgemischte Produktionen aufbauen

Die Produktion mit hohem Mix enthält normalerweise mehrere PCB-Größen, Flusssysteme, Lötprozesse und Bauteilanordnungen. Es ist schwierig, einen separaten Reinigungsprozess für jede Artikelnummer zu steuern, während die Verwendung eines Rezepts für alles unvollständige Reinigung oder Materialschäden verursachen kann.

ProzessfamilienfaktorWarum es wichtig ist
Fluss- oder LötpastentypBestimmt, welche Reinigungschemie die Rückstände auflösen oder trennen kann
Reflow-, Wellen-, selektives oder manuelles LötenÄndert die Menge, den Standort und die thermische Bedingung der Rückstände
PCBA-Abmessungen und BauteilhöheBestimmt die Korbbeladung und den Sprühzugang
BGA, QFN und andere flache BauformenVerhindert den Flüssigkeitsaustausch unter Komponenten
Steckverbinder, Schalter und offene KomponentenKönnten Flüssigkeiten zurückhalten oder Reinigungs- und Trocknungsbeschränkungen auferlegen
Etiketten, Klebstoffe, Kunststoffe und BeschichtungenBenötigen Chemikalien- und Temperaturkompatibilität
Sichtbarer Rückstand oder definierte ionische GrenzeBestimmt, wie das Reinigungsergebnis überprüft werden muss
Conformal-Coating-MaterialBestimmt die erforderliche Oberflächenbeschaffenheit und Kompatibilität
Batchgröße und ProduktwechselhäufigkeitBestimmt, ob offline Batch- oder kontinuierliche Inline-Reinigung angemessen ist

Bauteile dürfen nur ein Rezept teilen, wenn die Reinigungschemie, Prozessparameter und Trocknungsbedingungen mit jedem Produkt innerhalb dieser Familie kompatibel sind.

Einen vollständigen Wasch-, Spül- und Trocknungsprozess verwenden

Für die Vollplatinenreinigung vor der Conformal-Beschichtung ist der normale Prozess:

Chemische Reinigung → DI-Wasser-Spülung → Heißlufttrocknung → Reinheitsüberprüfung → Conformal-Beschichtung

Jede Phase löst ein anderes Problem.

Chemische Reinigung entfernt den Rückstand

Die Spülphase kombiniert geeignete Reinigungschemie mit Temperatur, Zeit und mechanischer Sprühwirkung.

Die Chemie muss entsprechend dem tatsächlichen Flussmittel oder der Kontamination ausgewählt werden. Geben Sie nicht nur aufgrund des Aussehens des Rückstands Aceton, IPA, alkalische Reiniger, Säuren oder andere Chemikalien an.

Zum Beispiel kann ein Reiniger, der ein No-Clean-Flussmittel entfernt, gegen eine andere Formulierung unwirksam sein. Übermäßige Wärmeexposition beim Löten kann auch Rückstände verhärten oder polymerisieren, wodurch sich das erforderliche Reinigungsfenster ändert.

Führen Sie mit dem tatsächlichen PCBA, Flussmittel und Reinigungsmittel Musterprüfungen durch, bevor Sie das Produktionsrezept festlegen.

DI-Wasser-Spülen entfernt gelöste Verunreinigungen

DI-Wasser ist das Spülmedium, nicht die primäre Reinigungsphase.

Nachdem die chemische Reinigung die Kontamination aufgelöst oder separiert hat, entfernt die DI-Wasser-Spülung:

  • Aufgelöstes Flussmittel
  • Ionische Kontamination, die während des Waschvorgangs freigesetzt wurde
  • Verbleibendes Reinigungsmittel
  • Schwebende Prozesskontamination

Unzureichendes Abspülen kann Reinigungschemikalien oder umverteilte Verunreinigungen auf dem PCBA hinterlassen. Kontrollieren Sie den Spülprozess durch Wasserqualität, Durchfluss, Temperatur, Abdeckung und Ersatz- oder Entsorgungseinstellungen.

Das Trocknen muss die verbleibende Feuchtigkeit erreichen

Eine Oberfläche, die trocken aussieht, kann immer noch Wasser unter Komponenten, in Steckverbindern oder zwischen eng beieinander stehenden Strukturen enthalten.

Die Trocknungsbedingungen müssen Folgendes berücksichtigen:

  • Temperaturgrenzen der Komponenten
  • Etiketten und Klebstoffe
  • Steckverbinder und Schalter
  • BGA und QFN Abstandshalter
  • Plattenstärke und thermische Masse
  • Korbbeladungsdichte
  • Zeit zwischen Reinigung und Beschichtung

Es gibt keine universelle Trocknungstemperatur für jede hochvariabile PCBA. Legen Sie die Temperatur und Zeit vom empfindlichsten Material jeder Reinigungsfamilie fest und überprüfen Sie dann, dass die zurückbleibende Feuchtigkeit entfernt wurde.

Reine Wiederverunreinigung vor der Beschichtung verhindern

Nach der Reinigung PCBAs mit sauberen Handschuhen und kontrollierten Vorrichtungen handhaben. Reinige Platten nicht in kontaminierte Tabletts, Arbeitsflächen oder Verpackungen zurücklegen.

Wenn die Beschichtung nicht sofort beginnen kann, definieren Sie die zulässige Wartezeit und Lagerbedingungen. Die HumiSeal-Richtlinien empfehlen eine kontrollierte Lagerung, wenn gereinigte Baugruppen nicht direkt zur Beschichtung übergehen können.

Die DEZ-C743 Offline-PCBA-Reinigungsmaschine ist die primäre DEZ-Empfehlung für die Hochmixproduktion vor der konformen Beschichtung.

Verschiedene PCBAs können in seinem zweistufigen Korb geladen und mit validierten Einstellungen ihrer Reinigungsfamilie verarbeitet werden. Chemische Sprühreinigung, DI-Wasser-Spülung und Heißlufttrocknung erfolgen im selben geschlossenen SUS304-Gehäuse.

DEZ C743 for High Mix Batch Cleaning

Wichtige Daten zum DEZ-C743 Prozess

ParameterDEZ-C743
ReinigungsformatOffline-Batch-Sprühreinigung
ProzessChemische Reinigung, DI-Wasser-Spülung und Heißlufttrocknung
Korngröße610 × 560 × 100 mm
KorbkonfigurationZwei Ebenen
Maximale Chargenlast10 kg
Maximale Produkthöhe100 mm
Waschtemperatur25–75°C
Maximale Trocknungstemperatur99°C
Wasch-, Spül- und TrocknungszeitJede von 1–99 Minuten einstellbar
Chemische Filtration0,45 μm
DI-Wasserablassfiltration0,45 μm
Erforderliche DI-Wasser-WiderstandsfähigkeitMehr als 15 MΩ·cm
DI-Wassereinlass0,3 m³/h

Wann ein Inline-PCBA-Reiniger besser geeignet ist

Verwenden Sie die DEZ-C1360 Inline-PCBA-Reinigungsmaschine wenn die Produktion wiederholte PCBA-Familien mit ausreichendem Volumen für eine kontinuierliche Verarbeitung enthält.

Der C1360 transportiert Baugruppen durch chemische Sprühreinigung, DI-Wasser-Spülung und zwei Heißlufttrocknungszonen. Er unterstützt Produktbreiten von 50–500 mm auf einem 500 mm breiten Maschentransporter, mit einstellbarer Fördergeschwindigkeit von 0–1000 mm/min.

Der C1360 ist besser geeignet, wenn:

  • PCBAs kommen kontinuierlich aus der Lötung
  • Produktfamilien wiederholen sich in längeren Produktionsläufen
  • Der Reinigungsprozess verwendet kompatible Chemie
  • Automatischer Zuführ- und Abführprozess ist erforderlich
  • Das Produktionsvolumen rechtfertigt einen dedizierten Inline-Prozess
Inline-Wasserbasierte PCBA-Reinigungsmaschine DEZ-C1360 Kundenwerkstatt Layout

Für häufige kleine Chargen und regelmäßige Modellwechsel bietet die Offline DEZ-C743 normalerweise eine praktischere Beladung und Rezeptkontrolle.

Wann Bürsten- oder Trockeneisreinigung passt

Ein einseitiger Bürstenreiniger sollte nicht die Standardwahl sein, wenn die komplette PCBA eine konforme Beschichtung erhält.

Die DEZ-C758 und DEZ-C760 sind geeignet, wenn sichtbare Flussmittelspuren oder lose Lötperlen auf einer zugänglichen Lötseite konzentriert sind. Ihre Bürsten können keinen vollständigen Zugang unter dicht montierten Komponenten bieten und beinhalten keinen vollständigen DI-Wasser-Spülprozess für das gesamte Board.

Die DEZ-C7310 Trockeneis-Reinigungsmaschine kann evaluiert werden, wenn kompatible Flussmittelrückstände auf einen zugänglichen Nachbearbeitungsbereich beschränkt sind und die PCBA nicht in einen wasserbasierten Prozess eingehen sollte.

Trockeneisreinigung bietet nicht den Lösungsmittel- und DI-Wasser-Spülmechanismus, der für die Kontrolle der ionischen Kontamination des gesamten Boards verwendet wird. Verwenden Sie es für eine validierte lokale Anwendung, nicht als automatischen Ersatz für die vollständige Reinigung vor der Beschichtung.

PCBA Dry Ice Cleaning Machine Cleaning Test

Reinheit vor der Beschichtung validieren

Ein Hoch-Mix-Reinigungsprozess benötigt sowohl Prozesskontrolle als auch Produktverifikation.

VerifizierungWas wird geprüft
Visuelle Inspektion unter geeigneter VergrößerungSichtbares Flussmittel, Partikel, Lötperlen, Wasserflecken und Verfärbungen
ROSE-TestsBulk-Ionen-Kontaminationsscreening nach der angegebenen Extraktionsmethode
IonenchromatographieIdentität und Menge ausgewählter ionischer Spezies
SIR-TestsElektrisches Verhalten unter kontrollierter Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Bias
Beschichtungsbenetzung und HaftungstestKompatibilität zwischen der gereinigten Oberfläche und der ausgewählten Beschichtung
TrockenheitsüberprüfungFeuchtigkeit, die unter Komponenten, in Steckverbindern oder in eingeschränkten Bereichen gehalten wird

Erstellen Sie kein universelles ionisches Limit für alle Produkte. Die Akzeptanzmethode und das Limit müssen aus den Kundenanforderungen, dem Produktrisiko, dem Beschichtungsprozess oder dem anwendbaren Fertigungsstandard stammen.

Sollten hochgemischte PCBAs ultrasonisch gereinigt werden?

Nicht automatisch. Die Ultraschall-Eignung hängt von der Konstruktion der Bauteile, der Frequenz, der Leistung, der Einwirkzeit, der Chemie und der Anordnung der Befestigungen ab. Sie sollte nicht allein aufgrund der Tatsache ausgewählt werden, dass eine Platine mehrlagig, HDI, dick oder dicht bestückt ist.

PCBAs zur Reinigung und Beschichtungsbewertung senden

Um einen Hochmix-Reinigungsprozess einzurichten, kontaktieren Sie DEZ. Wir können repräsentative Baugruppen testen, ermitteln, ob die Offline-Batch- oder Inline-Reinigung zum Produktionsmix passt, und die Gerätekonfiguration sowie den Reinigungszyklus zur Validierung entwickeln.

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