Wie man weiße Rückstände, klebrige Filme oder lose Lötkügelchen von PCBs reinigt

Diagnose von weißen Rückständen, klebrigen Flussmittelfilmen und losen Lötkügelchen auf PCBAs, dann Auswahl der richtigen Lötkorrektur, Test- und Reinigungsprozess.

Weiße Rückstände, ein klebriger Film und lose Lötkügelchen sind drei verschiedene Zustände nach dem Löten. Sie sollten nicht als ein allgemeines "schmutziges PCB"-Problem betrachtet werden.

Weiße Rückstände können von Flussmitteln, dem Reinigungsprozess oder der Lötmaske stammen. Ein klebriger Film weist normalerweise auf verbleibendes organisches Material oder einen unvollständigen Reinigungsprozess hin. Lose Lötkügelchen sind metallische Partikel, die beim Löten, Drucken, Handhaben oder durch Materialbedingungen entstehen.

Keine dieser Beobachtungen identifiziert allein die Grundursache. Die erste Frage ist nicht einfach, wie die Verunreinigung entfernt werden kann, sondern wann sie aufgetreten ist, wo sie sich befindet und welcher Prozess sie geschaffen hat.

BeobachtungWas es möglicherweise anzeigtWas das Aussehen allein nicht bestätigen kann
Weißes Pulver, Dunst oder FleckenFlussmittelrückstände, unvollständiges Spülen, Unverträglichkeit des Reinigers, mangelhafte Aushärtung der Lötmaske oder eine MaterialänderungIonenverunreinigung oder Korrosionsrisiko
Klebriger oder haftender FilmVerbleibendes Kolophonium oder Harz, unvollständig konditionierter Flussmittel, übermäßiges Flussmittel, Fehlanpassung des Reinigungsmittels oder teilweise ReinigungOb der Rückstand elektrisch schädlich ist
Lose LötkugelnDruck, Platzierung, Reflow, Wellen- oder selektives Löten InstabilitätWelcher Prozessparameter hat die Kugeln erzeugt

Weiße Rückstände auf PCBs

Weißer Rückstand kann wie Pulver, Dunst, Ringe oder kristalline Flecken um Lötstellen und über der Lötmaske aussehen. Sein Timing und Standort bieten die ersten nützlichen Hinweise.

Wenn er unmittelbar nach dem Löten und vor der Reinigung erscheint, untersuchen Sie das Flussmittel, die Vorheizung, das thermische Profil und das PCB-Material. Unzureichende thermische Exposition kann Flussmittelaktivatoren oder Trägermaterialien unvollständig konditioniert zurücklassen.

Wenn er nur nach der Reinigung erscheint, prüfen Sie die Reinigungschemie, die Badbeladung, die Qualität des Spülwassers, die Spülabdeckung und die Trocknungsphase. Ein Reinigungsmittel, das mit einer Lotpaste funktioniert hat, entfernt möglicherweise eine andere Formulierung unter denselben Bedingungen nicht.

Wenn weiße Flecken einer bestimmten PCB-Baureihe folgen oder auf der Oberfläche der Lötmaske erscheinen, könnte unvollständige Aushärtung der Lötmaske oder Materialinkompatibilität beteiligt sein. ZESTRON dokumentiert teilweise ausgehärtete Lötmasken, Änderungen der Lötpaste und Bedingungen des Spülmediums als separate mögliche Ursachen für weiße Flecken.

Weiße Farbe beweist nicht, dass der Rückstand ionisch, korrosiv oder elektrisch leitfähig ist. Bestimmen Sie das Risiko durch Analyse und Tests und nicht durch das Aussehen.

Weißer Rückstand
White Residue2

Wie man PCB weiße Rückstände reinigt

Für die Reinigung der gesamten Platine erfordert der Prozess normalerweise kompatible Chemie, kontrolliertes Waschen, DI-Wasser-Spülen und Trocknen.

Die DEZ-C743 Offline-PCBA-Reinigungsmaschine ist für die Hochmischbatchreinigung geeignet. Sie führt chemisches Spritzwaschen, DI-Wasser-Spülen und Heißlufttrocknung in einem einzigen Raum durch.

Für die kontinuierliche Produktion der DEZ-C1360 Inline-PCBA-Reinigungsmaschine transportiert Baugruppen durch chemisches Waschen, DI-Wasser-Spülen und zwei Heißlufttrocknungszonen.

Wenn der Rückstand auf eine zugängliche Lötstelle, einen Anschluss oder einen Umarbeitsbereich beschränkt ist und ein wasserfreies Verfahren erforderlich ist, dann DEZ-C7310 PCBA Trockeneis-Reinigungsmaschine kann durch Probenprüfungen bewertet werden. Sie sollte nicht als Beweis verwendet werden, dass eine Anforderung an die ionische Sauberkeit erfüllt wurde.

Klebriger Film von PCB

Eine klebrige Oberfläche weist normalerweise darauf hin, dass organisches Material auf der Baugruppe zurückgeblieben ist. Mögliche Quellen sind Kolophonium oder synthetischer Harzfluss, klebriger Nachbearbeitungsfluss, Klebstoff, Kontamination durch Handhabung oder teilweise entfernte Rückstände.

„No-clean“ bedeutet nicht, dass es rückstandsfrei ist. Ein No-Clean-Fluss kann einen qualifizierten Rückstand hinterlassen, wenn er der vorgesehenen Wärmeexposition ausgesetzt wird und ungestört bleibt. Die Akzeptanz hängt von der Materialspezifikation, dem Baugruppendesign, der elektrischen Umgebung und den nachfolgenden Prozessen ab.

Unerwartete Klebrigkeit kann hinweisen auf:

  • Übermäßige oder ungleichmäßige Flussaufbringung
  • Unzureichende Vorheizung oder thermische Exposition
  • Fluss außerhalb seines angegebenen Prozessfensters
  • Reinigungschemie, die die Rückstände nicht auflöst
  • Kurze Waschzeit oder schwache mechanische Wirkung
  • Teilweise Reinigung, die Rückstände auf einer größeren Fläche verteilt
  • Kontaminierte Bürsten, Filter oder Reinigungsflüssigkeit

Flussrückstände können klebrig bleiben oder hart werden, abhängig von ihrer Chemie und thermischen Geschichte.

Klebriger Film

Reinigung klebriger Flussmittel von einer zugänglichen Lötseite

Wenn der Film auf einer zugänglichen Lötseite konzentriert ist, kann eine Vollplatinen-Aqueous-Reinigung unnötig sein.

Die DEZ-C758 einseitige PCBA-Reinigungsmaschine wendet ein kompatibles Reinigungsmittel an, bevor multidirektionales Nassenbürsten, Trockenbürsten und Lüftertrocknen erfolgt. Es unterstützt PCBA-Breiten von 50–300 mm und Bauteilhöhen bis zu 135 mm.

Die DEZ-C760 automatische PCBA-Bürstenreinigungsmaschine verwendet eine 360 mm Rotationsbürste und zwei Walzenbürsten nach der Anwendung einer alkoholbasierten PCBA-Reinigungsflüssigkeit. Es verarbeitet PCBAs bis zu 300 × 300 mm und benötigt mindestens 1,5 mm verfügbaren Platinenrand zum Greifen.

Die Bürstenreinigung ist nur geeignet, wenn die Rückstände physisch zugänglich sind. Wenn die Kontamination unter niedrigstabilen Bauteilen liegt oder von der gesamten Baugruppe entfernt werden muss, verwenden Sie stattdessen einen Aqueous-Wasch- und Spülprozess.

Vermeiden Sie unkontrollierte Teilreinigung. Forschungen zur Kontamination durch Nacharbeit zeigen, dass ungeeignete IPA-Reinigung und kontaminierte Tupfer oder Borsten Rückstände verteilen oder Kreuzkontamination einführen können.

Lose Lötkügelchen auf PCBs

Lose Lötballen sind metallische Partikel, die sich um Verbindungen, unter Bauteilen oder über der Baugruppe verteilen. Im Gegensatz zu einem kosmetischen Flussmittelzeichen kann sich ein mobiler Lötball zwischen leitfähigen Merkmalen bewegen und ein Kurzschlussrisiko herstellen.

Nach dem Reflow-Löten

Lötballen um Chip-Bauteile oder neben Pastenablagerungen können auf Folgendes zurückzuführen sein:

  • Übermäßige oder fehlplatzierte Lötpaste
  • Pastenabsenkung vor dem Reflow
  • Kontamination auf der Unterseite der Schablone
  • Übermäßiger Platzdruck
  • Unangemessenes Pad-, Schablonen- oder Öffnungsdesign
  • Schnelles Lösungsmittel-Entgasen
  • Lötpaste, die durch schmutzige Werkzeuge oder manuelles Handling übertragen wird

AIM Solder dokumentierte einen Fall, in dem anhaltendes Lötballen schließlich auf kontaminierte Pinzetten zurückgeführt wurde, die Lötpaste übertrugen - nicht auf das Reflow-Profil. Dies veranschaulicht, warum der Defekt über den gesamten Prozess zurückverfolgt werden muss, anstatt allein der Ofen-Temperatur zugeschrieben zu werden.

Nach Wellen- oder selektivem Löten

Lötballen oder Spritzer auf der Lötseite können auf Folgendes hinweisen:

  • Unzureichende Vorwärmung
  • Feuchtigkeit in der Leiterplatte oder den Prozessmaterialien
  • Unregelmäßige oder übermäßige Flussmittelanwendung
  • Eingeschlossenes Flussmittel oder Gas um PTHs
  • Übermäßige Löt-Turbulenzen
  • Falscher Kontakt der Platine mit der Lötwelle oder Düse
  • Lötmaske oder Laminatbedingungen, die die Lötanhaftung fördern

Reinigung entfernt lose Lötballen, die bereits auf der Baugruppe vorhanden sind, korrigiert jedoch nicht den Prozess, der sie gebildet hat. Vorwärmung, Flussmittelabgabe, Zustand der Platine, Düseneinstellungen oder Welleneinstellungen und Materiallagerung müssen separat überprüft werden.

Entfernen von zugänglichen losen Lötkügelchen

Die DEZ-C758 und DEZ-C760 verwenden kontrollierten Bürstenkontakt, um zugängliche lose Lötballen von der Lötseite zu lösen und entfernte Abfälle in den Sammelbereich zu leiten.

Wählen Sie:

  • DEZ-C758 für die kontinuierliche einseitige Verarbeitung mit Anwendung des Reinigungsmittels, feuchter Bürsten, trockener Bürsten und Lufttrocknung.
  • DEZ-C760 wenn die Platine innerhalb von 300 × 300 mm passt und multidirektionale Dreh- und Rollenbürstenkontakte erforderlich sind.

Keine der Maschinen kann die Entfernung von unzugänglichen Räumen unter Bauteilen garantieren. Überprüfen Sie repräsentative Proben nach der Reinigung und bestätigen Sie, dass der Bürstenkontakt mit Leitungen, Verbindungen und Komponenten auf der Unterseite kompatibel ist.

Lose Lötkugeln
Loose Solder Balls 2

Wählen Sie den Reinigungsprozess basierend darauf aus, was entfernt werden muss

ProduktionszustandGeeignetes DEZ-Verfahren
Sichtbare Flussmarkierungen oder lose Lötperlen auf einer zugänglichen LötseiteDEZ-C758 oder DEZ-C760
Weißer oder klebriger Rückstand über eine hoch gemischte Charge vollständiger PCBAsDEZ-C743
Kontinuierliches Vollplatinenwaschen, DI-Wasser-Spülen und TrocknenDEZ-C1360
Lokaler, zugänglicher Fluss- oder Nachbearbeitungsrückstand, der eine wasserlose Reinigung erfordertDEZ-C7310 nach Probenprüfung

Das gesamte Geräteportfolio ist unter DEZ verfügbar PCBA-Reinigungsmaschinen.

Was für die Prozessevaluation gesendet werden muss

Senden Sie DEZ:

  • Fotos vor und nach der Reinigung
  • Eine repräsentative PCBA-Probe
  • Lötverfahren: Reflow, Welle, selektiv oder manuell

DEZ kann diese Informationen verwenden, um das sichtbare Symptom von seiner wahrscheinlichen Prozessquelle zu trennen und die richtige Bürste, die wässrige oder die Trockeneisreinigungsmethode vor der Gerätauswahl zu testen.

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