Cómo limpiar residuos blancos, película adhesiva o bolas de soldadura sueltas de PCB

Diagnostica residuos blancos, películas adhesivas de flux y bolas de soldadura sueltas en PCBAs, luego selecciona la corrección de soldadura correcta, la prueba y el proceso de limpieza.

El residuo blanco, una película adhesiva y las bolas de soldadura sueltas son tres condiciones diferentes posteriores a la soldadura. No deben ser tratados como un problema general de “PCB sucia”.

El residuo blanco puede originarse del flux, del proceso de limpieza o de la máscara de soldadura. Una película adhesiva generalmente apunta a material orgánico restante o un proceso de limpieza incompleto. Las bolas de soldadura sueltas son partículas metálicas producidas por soldadura, impresión, manipulación o condiciones del material.

Ninguna de estas observaciones identifica la causa raíz por sí sola. La primera pregunta no es simplemente cómo eliminar la contaminación, sino cuándo apareció, dónde se encuentra y qué proceso la creó.

ObservaciónLo que puede indicarLo que la apariencia sola no puede confirmar
Polvo blanco, neblina o manchasResiduo de flux, enjuague incompleto, incompatibilidad del limpiador, curado deficiente de la máscara de soldadura o un cambio de materialContaminación iónica o riesgo de corrosión
Película pegajosa o adhesivaResina o resina restante, flux incompletamente acondicionado, exceso de flux, desajuste del agente de limpieza o limpieza parcialSi el residuo es eléctricamente dañino
Esferas de soldadura sueltasInestabilidad en impresión, colocación, reflow, onda o soldadura selectivaQué parámetro del proceso creó las bolas

Residuo blanco en PCB

El residuo blanco puede parecer polvo, neblina, anillos o manchas cristalinas alrededor de las juntas de soldadura y a través de la máscara de soldadura. Su momento y ubicación proporcionan la primera evidencia útil.

Si aparece inmediatamente después de la soldadura y antes de la limpieza, investiga el flux, el pre-calefacción, el perfil térmico y el material de la PCB. Una exposición térmica insuficiente puede dejar activadores de flux o materiales portadores incompletamente acondicionados.

Si aparece solo después de la limpieza, inspecciona la química de limpieza, la carga del baño, la calidad del agua de enjuague, la cobertura de enjuague y la etapa de secado. Un limpiador que funcionó con una pasta de soldadura puede no eliminar otra formulación bajo los mismos ajustes.

Si las manchas blancas siguen un lote particular de PCB o aparecen dentro de la superficie de la máscara de soldadura, puede estar involucrada una curado incompleto de la máscara de soldadura o incompatibilidad de materiales. ZESTRON documenta la máscara de soldadura parcialmente curada, cambios en la pasta de soldadura y condiciones del medio de enjuague como posibles causas separadas de manchas blancas.

El color blanco no prueba que el residuo sea iónico, corrosivo o eléctricamente conductivo. Determina el riesgo mediante análisis y pruebas en lugar de apariencia.

Residuo blanco
White Residue2

Cómo limpiar el residuo blanco de PCB

Para la limpieza de toda la placa, el proceso normalmente requiere química compatible, lavado controlado, enjuague con agua DI y secado.

La Máquina de limpieza de PCBA offline DEZ-C743 es adecuada para limpieza por lotes de alta mezcla. Completa el lavado con spray químico, enjuague con agua DI y secado con aire caliente en una sola cámara.

Para producción continua, la máquina de limpieza de PCBA inline DEZ-C1360 transporta ensamblajes a través de lavado químico, enjuague con agua DI y dos zonas de secado con aire caliente.

Si el residuo está confinado a una junta de soldadura, plomo, conector o área de retrabajo accesible y se requiere un proceso sin agua, el Máquina de limpieza con hielo seco DEZ-C7310 PCBA puede ser evaluada mediante pruebas de muestra. No debe utilizarse como prueba de que se ha cumplido un requisito de limpieza iónica.

Película adhesiva de PCB

Una superficie pegajosa suele indicar que quedan materiales orgánicos en el ensamblaje. Las fuentes posibles incluyen flux de resina o resina sintética, flux de retrabajo pegajoso, adhesivo, contaminación por manipulación o residuo parcialmente eliminado.

El término “sin limpieza” no significa libre de residuos. Un flux sin limpieza puede dejar un residuo calificado cuando recibe la exposición térmica prevista y permanece sin ser perturbado. Su aceptabilidad depende de la especificación del material, el diseño del ensamblaje, el entorno eléctrico y los procesos posteriores.

La pegajosidad inesperada puede indicar:

  • Aplicación excesiva o desigual de flux
  • Precalentamiento o exposición térmica insuficiente
  • Flux fuera de su ventana de proceso especificada
  • Química de limpieza que no disuelve el residuo
  • Tiempo de lavado corto o acción mecánica débil
  • Limpiado parcial que redistribuye el residuo en un área más grande
  • Cepillos, filtros o líquido de limpieza contaminados

El residuo de flux puede permanecer pegajoso o volverse duro dependiendo de su química e historia térmica.

Película pegajosa

Limpieza de flux adhesivo de un lado de soldadura accesible

Cuando la película se concentra en una superficie accesible del lado del soldador, la limpieza acuosa completa de la placa puede ser innecesaria.

La Máquina de limpieza de PCBA DEZ-C758 de un solo lado aplica un agente de limpieza compatible antes del cepillado húmedo multidireccional, cepillado en seco y secado con ventilador. Soporta anchos de PCBA de 50-300 mm y alturas de componentes de hasta 135 mm.

La Máquina de limpieza automática de PCBA DEZ-C760 utiliza un cepillo rotatorio de 360 mm y dos cepillos de rodillo después de aplicar un líquido de limpieza de PCBA a base de alcohol. Procesa PCBAs de hasta 300 × 300 mm y requiere al menos 1.5 mm de borde de placa disponible para agarre.

La limpieza con cepillo es adecuada solo cuando el residuo es físicamente accesible. Si la contaminación se extiende debajo de componentes de bajo espacio libre o debe ser eliminada del ensamblaje completo, utilice un proceso de lavado y enjuague acuoso.

Evite la limpieza parcial no controlada. La investigación sobre contaminación por retrabajo indica que la limpieza inadecuada con IPA y hisopos o cepillos contaminados pueden redistribuir residuos o introducir contaminación cruzada.

Bolas de soldadura sueltas en PCB

Las bolas de soldadura sueltas son partículas metálicas ubicadas alrededor de las uniones, debajo de los componentes o en la superficie del ensamblaje. A diferencia de una marca de flux cosmético, una bola de soldadura móvil puede moverse entre características conductoras y crear un riesgo de cortocircuito.

Después de la soldadura por reflujo

Las bolas de soldadura alrededor de los componentes de chip o junto a los depósitos de pasta pueden relacionarse con:

  • Pasta de soldadura excesiva o mal colocada
  • Deslizamiento de pasta antes de la reflujo
  • Contaminación en la parte inferior de la plantilla
  • Presión de colocación excesiva
  • Diseño inapropiado de almohadilla, plantilla o abertura
  • Desgasificación rápida del solvente
  • Pasta de soldadura transferida por herramientas sucias o manipulación manual

AIM Solder documentó un caso donde la persistente formación de bolas de soldadura se rastreó en última instancia a pinzas contaminadas que transferían pasta de soldadura, no al perfil de reflujo. Esto ilustra por qué el defecto debe ser rastreado a través de todo el proceso en lugar de asignarse solo a la temperatura del horno.

Después de soldadura por ola o selectiva

Las bolas de soldadura o salpicaduras en el lado de soldadura pueden indicar:

  • Precalentamiento insuficiente
  • Humedad en la PCB o en los materiales del proceso
  • Aplicación de flux desigual o excesiva
  • Flux o gas atrapados alrededor de PTHs
  • Turbulencia excesiva de soldadura
  • Contacto incorrecto de la placa con la ola de soldadura o boquilla
  • Condiciones de máscara de soldadura o laminado que promueven la adhesión de la soldadura

La limpieza elimina las bolas de soldadura sueltas ya presentes en el ensamblaje, pero no corrige el proceso que las formó. Deben revisarse por separado el precalentamiento, la deposición de flux, el estado de la placa, los ajustes de la boquilla o la ola y el almacenamiento de materiales.

Eliminación de bolas de soldadura sueltas accesibles

Los DEZ-C758 y DEZ-C760 utilizan contacto de cepillo controlado para desalojar las bolas de soldadura sueltas accesibles del lado de soldadura y dirigir los residuos recogidos a la zona de recolección.

Elija:

  • DEZ-C758 para procesamiento continuo unidireccional con aplicación de agentes de limpieza, cepillado húmedo, cepillado seco y secado con ventilador.
  • DEZ-C760 cuando la placa cabe dentro de 300 × 300 mm y se requiere contacto rotatorio multidireccional y con cepillo rodante.

Ninguna de las máquinas puede garantizar la eliminación de espacios inaccesibles debajo de los componentes. Inspeccione muestras representativas después de la limpieza y confirme que el contacto del cepillo sea compatible con los conductores, juntas y componentes del lado inferior.

Bolas de soldadura sueltas
Loose Solder Balls 2

Selecciona el proceso de limpieza según lo que debe ser removido

Condición de producciónProceso DEZ adecuado
Marcas de flujo visibles o bolas de soldadura sueltas en un lado de soldadura accesibleDEZ-C758 o DEZ-C760
Residuo blanco o pegajoso en un lote de PCBAs de alta mezclaDEZ-C743
Lavado continuo de la placa completa, enjuague con agua DI y secadoDEZ-C1360
Residuo de flujo local y accesible o retrabajo que requiere limpieza sin aguaDEZ-C7310 después de la prueba de muestra

Toda la gama de equipos está disponible bajo DEZ Máquinas de limpieza de PCBA.

Qué enviar para la evaluación del proceso

Enviar DEZ:

  • Fotografías antes y después de la limpieza
  • Una muestra representativa de PCBA
  • Proceso de soldadura: reflujo, ola, selectiva o manual

DEZ puede usar esta información para separar el síntoma visible de su probable origen en el proceso y probar el cepillo correcto, método de limpieza acuosa o de hielo seco antes de seleccionar el equipo.

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