Comment nettoyer les PCBAs à haute mixité avant le revêtement conformal

Les PCBAs à haute mixité doivent être nettoyées avant le revêtement conformal à travers un ensemble contrôlé de recettes de nettoyage validées - pas un processus agressif appliqué à chaque assemblage.

Regroupez les PCBAs par chimie de flux, contamination, géométrie des composants, compatibilité des matériaux et exigences de propreté. Chaque groupe peut ensuite utiliser un processus de lavage défini, de rinçage à l'eau DI, de séchage et de vérification.

Déterminez la méthode de nettoyage appropriée en fonction de l'état de surface du PCB assemblé, en tenant compte de facteurs tels que la nature chimique des résidus, la hauteur de séparation des composants, les zones ombragées, les connecteurs, les étiquettes, les revêtements et les matériaux sensibles à l'humidité.

Pourquoi le nettoyage avant le revêtement conformal est-il important

Le revêtement conformal doit adhérer à la surface du PCBA. Les résidus de flux, l'huile, les empreintes digitales, la poussière, les adhésifs et les agents de nettoyage restants peuvent interférer avec l'humidité, le durcissement et l'adhérence.

Les surfaces doivent être exemptes d'humidité, de saleté, de cire, de graisse, de résidus de flux et d'autres contaminants avant le revêtement.

La contamination sous le revêtement n'est pas éliminée ou neutralisée en la recouvrant. Selon sa chimie et l'environnement de fonctionnement, cela peut contribuer à :

• Mauvaise humidité du revêtement
• Désépaississement local ou bulles d'air
• Adhérence réduite
• Délamination
• Bulles ou vides autour des zones contaminées
• Fuites ioniques sous humidité et polarité électrique
• Corrosion sous le revêtement
• Échec des processus de revêtement, de collage ou de masquage

Une partie de la contamination est invisible. L'inspection visuelle peut identifier les particules et le flux visible, mais elle ne peut pas établir la propreté ionique d'un assemblage. La contamination ionique et non ionique potentiellement nuisible peut ne pas être visible, même sous agrandissement.

Créer des familles de nettoyage pour une production à haute mixité

La production à forte mixité contient généralement plusieurs tailles de PCB, systèmes de flux, processus de soudage et dispositions de composants. Créer un processus de nettoyage distinct pour chaque numéro de pièce est difficile à contrôler, tandis que l'utilisation d'une seule recette pour tout peut produire un nettoyage incomplet ou des dommages matériels.

Facteur de famille de processus	Pourquoi c'est important
Type de flux ou de pâte à souder	Détermine quelle chimie de nettoyage peut dissoudre ou séparer les résidus
Soudage par refusion, à la vague, sélectif ou manuel	Change la quantité, l'emplacement et la condition thermique des résidus
Dimensions de la PCBA et hauteur des composants	Détermine le chargement du panier et l'accès au spray
BGA, QFN et autres emballages à faible hauteur	Limiter l'échange de liquide sous les composants
Connecteurs, interrupteurs et composants ouverts	Peut piéger le liquide ou imposer des restrictions de lavage et de séchage
Étiquettes, adhésifs, plastiques et revêtements	Nécessitent compatibilité chimique et thermique
Résidu visible ou limite ionique définie	Détermine comment le résultat de nettoyage doit être vérifié
Matériau de revêtement conformal	Détermine l'état de surface et la compatibilité requis
Quantité par lot et fréquence de changement de produit	Détermine si le nettoyage par lot hors ligne ou en continu est approprié

Les assemblages ne peuvent partager qu'une seule recette lorsque la chimie de nettoyage, les paramètres de processus et les conditions de séchage sont compatibles avec chaque produit de cette famille.

Utilisez un processus complet de lavage, de rinçage et de séchage

Pour le nettoyage complet de la carte avant revêtement conformal, le processus normal est :

Lavage chimique → Rinçage à l'eau DI → Séchage à l'air chaud → Vérification de propreté → Revêtement conformal

Chaque étape résout un problème différent.

Le lavage chimique élimine le résidu

L'étape de lavage combine une chimie de nettoyage adaptée avec température, temps et action de spray mécanique.

La chimie doit être sélectionnée en fonction du flux ou de la contamination réelle. Ne spécifiez pas l'acétone, l'IPA, le nettoyant alcalin, l'acide ou un autre produit chimique uniquement en raison de l'apparence du résidu.

Par exemple, un nettoyant qui élimine un flux sans nettoyage peut être inefficace contre une autre formulation. Une exposition excessive à la chaleur pendant le soudage peut également durcir ou polymériser le résidu, changeant la fenêtre de nettoyage requise.

Effectuez des tests d'échantillons avec la PCBA réelle, le flux et l'agent de nettoyage avant d'établir la recette de production.

Le rinçage à l'eau DI élimine la contamination dissoute

L'eau DI est le milieu de rinçage, pas l'étape de nettoyage primaire.

Après que le lavage chimique a dissous ou séparé la contamination, le rinçage à l'eau DI élimine :

• Matériau de flux dissous
• Contamination ionique libérée pendant le lavage
• Agent de nettoyage restant
• Contamination du processus en suspension

Un rinçage insuffisant peut laisser des produits chimiques de nettoyage ou une contamination redistribuée sur le PCBA. Contrôlez le processus de rinçage par la qualité de l'eau, le débit, la température, la couverture et les conditions de remplacement ou de décharge.

Le séchage doit atteindre l'humidité retenue

Une surface qui semble sèche peut encore contenir de l'eau sous les composants, à l'intérieur des connecteurs ou entre des structures étroitement espacées.

Les conditions de séchage doivent prendre en compte :

• Les limites de température des composants
• Les étiquettes et les adhésifs
• Les connecteurs et les interrupteurs
• L'espacement BGA et QFN
• L'épaisseur de la carte et la masse thermique
• La densité de chargement du panier
• Le temps entre le nettoyage et le revêtement

Il n'y a pas de température de séchage universelle pour chaque PCBA à haute mixité. Établissez la température et le temps à partir du matériau le plus sensible de chaque famille de nettoyage, puis vérifiez que l'humidité retenue a été éliminée.

Prévenir la recontamination avant le revêtement

Après le nettoyage, manipulez les PCBAs avec des gants propres et des dispositifs de contrôle. Ne renvoyez pas les cartes nettoyées dans des plateaux, des plans de travail ou des emballages contaminés.

Si le revêtement ne peut pas commencer immédiatement, définissez le temps d'attente permis et les conditions de stockage. Les recommandations HumiSeal conseillent un stockage contrôlé lorsque les assemblages nettoyés ne peuvent pas passer directement au revêtement.

Machine de nettoyage recommandée pour PCBA haute mixité

La Machine de nettoyage PCBA hors ligne DEZ-C743 est la principale recommandation DEZ pour la production à haute mixité avant le revêtement conformal.

Différents PCBAs peuvent être chargés dans son panier à deux niveaux et traités en utilisant des paramètres validés pour leur famille de nettoyage. Le lavage par spray chimique, le rinçage à l'eau DI et le séchage à l'air chaud se déroulent à l'intérieur de la même chambre fermée en SUS304.

Données clés du processus DEZ-C743

Paramètre	DEZ-C743
Format de nettoyage	Nettoyage par spray en lot hors ligne
Processus	Lavage chimique, rinçage à l'eau DI et séchage à l'air chaud
Taille du panier	610 × 560 × 100 mm
Configuration du panier	Deux niveaux
Charge maximale par lot	10 kg
Hauteur maximale du produit	100 mm
Température de lavage	25–75°C
Température maximale de séchage	99°C
Temps de lavage, de rinçage et de séchage	Chacun réglable de 1 à 99 minutes
Filtration chimique	0,45 μm
Filtration de rejet d'eau DI	0,45 μm
Résistivité requise de l'eau DI	Plus de 15 MΩ·cm
Débit d'eau DI	0,3 m³/h

Quand un nettoyeur de PCBA en ligne est-il plus adapté

Utilisez le Machine de nettoyage PCBA en ligne DEZ-C1360 lorsque la production contient des familles de PCBA répétées avec un volume suffisant pour un traitement continu.

Le C1360 transporte les assemblages à travers le lavage par spray chimique, le rinçage à l'eau DI et deux zones de séchage à l'air chaud. Il prend en charge des largeurs de produit de 50 à 500 mm sur un convoyeur en maille de 500 mm de large, avec une vitesse de convoyeur réglable de 0 à 1000 mm/min.

Le C1360 est plus adapté lorsque :

• Les PCBAs arrivent en continu depuis la soudure
• Les familles de produits se répètent lors de séries de production plus longues
• Le processus de nettoyage utilise une chimie compatible
• Une alimentation et une sortie automatiques sont nécessaires
• Le volume de production justifie un processus en ligne dédié

Pour des lots petits et fréquents ainsi que des changements de modèle réguliers, le DEZ-C743 fournit normalement un chargement et un contrôle de recette plus pratiques.

Quand le nettoyage à la brosse ou à la glace carbonique convient

Un nettoyeur à brosse unidirectionnelle ne devrait pas être le choix par défaut lorsque la PCBA complète recevra un revêtement conformal.

Le DEZ-C758 et le DEZ-C760 sont appropriés lorsque des marques de flux visibles ou des billes de soudure libres sont concentrées sur un côté de soudure accessible. Leurs brosses ne peuvent pas fournir un accès complet sous des composants densément assemblés, et ils ne comprennent pas un processus de rinçage à l'eau DI sur l'ensemble de la carte.

La Machine de nettoyage à glace carbonique DEZ-C7310 peut être évaluée lorsque les résidus de flux compatibles sont confinés à une zone de retravail accessible et que la PCBA ne doit pas entrer dans un processus à base d'eau.

Le nettoyage à la glace carbonique ne fournit pas le mécanisme de dissolution et de rinçage à l'eau DI utilisé pour le contrôle de contamination ionique sur l'ensemble de la carte. Utilisez-le pour une application locale validée, pas comme un substitut automatique pour un nettoyage complet avant le revêtement.

Valider la propreté avant le revêtement

Un processus de nettoyage à forte diversité nécessite à la fois un contrôle de processus et une vérification de produit.

Vérification	Ce qu'il vérifie
Inspection visuelle sous une grossissement adapté	Flux visibles, particules, billes de soudure, traces d'eau et taches
Tests ROSE	Dépistage de contamination ionique en vrac selon la méthode d'extraction spécifiée
Chromatographie ionique	Identité et quantité des espèces ioniques sélectionnées
Tests SIR	Comportement électrique sous humidité, température et polarisation contrôlées
Test d'humidité et d'adhésion du revêtement	Compatibilité entre la surface nettoyée et le revêtement sélectionné
Vérification de sécheresse	Humidité retenue sous les composants, à l'intérieur des connecteurs ou dans des zones restreintes

Ne créez pas une limite ionique universelle pour tous les produits. La méthode et la limite d'acceptation doivent découler de l'exigence du client, du risque produit, du processus de revêtement ou de la norme de fabrication applicable.

Les PCBAs à haute mixité devraient-elles utiliser le nettoyage ultrasonique ?

Pas automatiquement. L'adéquation ultrasonique dépend de la construction du composant, de la fréquence, de la puissance, du temps d'exposition, de la chimie et de l'arrangement des dispositifs. Elle ne doit pas être sélectionnée uniquement parce qu'une carte est multicouche, HDI, épaisse ou densément assemblée.

Envoyez les PCBAs pour évaluation du nettoyage et du revêtement

Pour établir un processus de nettoyage à haute mixité, contactez DEZ. Nous pouvons tester des ensembles représentatifs, déterminer si le nettoyage en lot hors ligne ou le nettoyage en ligne correspond au mix de production, et développer la configuration de l'équipement et le cycle de nettoyage pour validation.