PCBA洗浝の前後比較 — フラックス残渣に適した機器の選定

PCBA洗浝の比較と、THT、SMD、LED、電力コンポーネント周囲のフラックス残渣に対してブラシ、水洗浄、ドライアイス洗浄をDEZがどのように適合させるか。

顧客は、スルーホール接合部、ICリード、SMDパッケージ、LED端子、電力コンポーネント周囲に目視可能なはんだ後残渣を含む複数の組立済み回路基板を提供した。

顕微鏡画像は異なるPCB色とコンポーネント構造を示すが、ほとんどのサンプルは共通の目視問題を共有する:光沢または白色残渣がはんだ領域周囲と表面に残存する。

評価の目的は、すべての基板に一台の機械を適用することではなかった。汚染の位置、コンポーネントのアクセス性、必要な清浄度レベルに最も適合する洗浝方法を決定することであった。

DEZは両方の選択肢を提供する — アクセス可能な面の局部残渣にはブラシ洗浝、組立全体の汚染には完全浸漬のため水洗浝。 PCBA洗浄機 および ドライアイスクリーニング機械。利用可能なプロセスには、片面ブラシ洗浝、完全水洗浝、局部ウォーターレスドライアイス洗浝が含まれる。

顧客洗浄要件

提出されたサンプルにはいくつかの洗浝課題が含まれていた:

  • スルーホールはんだ接合部周囲の開放フラックス残渣;
  • 露出ICリード間の堆積物;
  • 小型SMDパッケージ周囲の汚染;
  • LED端子の残渣;
  • パッドおよびはんだマスク全体の白色工程堆積物;
  • 混合SMTおよびTHT電力コンポーネント周囲のフラックス。

画像は目視残渣が減少した箇所を確認する。ただし、写真は正確なフラックス化学を特定せず、イオン汚染値を提供しない。

したがって、洗浝方法は目視証拠と、フラックスタイプ、コンポーネントクリアランス、基板材料、必要スループット、清浄度基準を含む追加生産情報の両方から選択されなければならない。

検討した洗浄装置

以下の3台の機械は、これらのサンプルで評価された主要な洗浝方法を表す。

片面ブラシ洗浝 — DEZ-C758

その DEZ-C758片面PCBA清掃機 アクセス可能なはんだ面に集中した目視フラックス痕、緩いはんだボール、表面デブリ向けに設計されている。

プロセスは制御された洗浄剤適用、多方向ウェットブラシ、ドライブラシ、ファン乾燥を使用する。ブラシが不適切な接触圧なしで到達できるフラットなはんだ面表面に適合する。

PCBA片面清掃機 DEZ C758

オフライン水洗浝 — DEZ-C743

その DEZ-C743オフラインPCBAバッチクリーナー 密閉チャンバー内で化学スプレー洗浝、DI水リンス、熱風乾燥を完了する。

汚染が実装領域に広がる場合、基板の複数面が洗浄を必要とする場合、または溶解残渣と洗浄化学をリンスする必要がある場合の主な選択肢。複数の互換PCBAモデルをバッチ処理できる。

バッチデフラックシング用オフラインPCBA洗浄機 DEZ-C743

PCBAドライアイス洗浝 — DEZ-C7310

その DEZ-C7310 PCBAドライアイス洗浄機 アクセス可能なフラックス、ロジン、手直し残渣向けの固定ワークステーションである。

圧縮空気がドライアイス粒子を汚染領域に方向付ける。ドライアイスは互換性のある表面堆積物を分離し、その後昇華するため、プロセスは水リンスまたは熱風乾燥を必要としない。

ノズルが直接アクセスでき、組立が圧力および材料互換性テストに合格した場合、露出接合部、リード、コンポーネント周囲の局部残渣に適合する。

PCBA用ドライアイス洗浄機

サンプル1:スルーホールはんだ接合部

Residue-on-through-hole-solder-joints-on-flat-soldered-surfaces--758

上部写真はスルーホールはんだ接合部のグループ周囲に光沢フィルムを示す。残渣は隣接接合部間および暗いはんだマスク全体に広がる。

下部写真は広範な表面フィルムの減少を示す。個々のはんだ接合部と周囲の配線がより識別しやすくなる。

汚染は洗浄ブラシがアクセスできる、開放された比較的フラットなはんだ面領域に集中している。

顧客が露出接合部周囲のウォーターレス局部洗浄を要求する場合、または液体洗浄剤と後続乾燥が好まれない場合、ドライアイスが適合する。

次の場合はDEZ-C743を使用します: 同じ汚染が両面に広がる、または完全な組立が洗浄とDI水リンスを必要とする。

サンプル2:ファインピッチICリード

Residue-around-the-pins-of-fine-pitch-ICs

洗浄前、ICリードの両列周囲に目視残渣がある。密接した金属端子間に小さな光沢堆積物が見える。

洗浄後、リード間のスペースがよりクリーンで、表面残渣がより目立たない。

残渣はコンポーネントリード周囲に露出し、焦点を絞ったドライアイスノズルで処理できる可能性がある。スプレー圧力、距離、角度は実際のパッケージで検証しなければならない。

汚染がコンポーネント下に広がる可能性がある場合、またはプロセスがDI水リンスに続く化学溶解を必要とする場合、水洗方法を選択する。

DEZ-C758は推奨されません 直接ブラシ接触が不適切なため、この実装コンポーネント面領域には。

サンプル3:小型SMDコンポーネント

Residue-on-SOT-23-component-pads

この領域にはチップ抵抗器、小型集積回路、近接するはんだ端子が含まれる。

上部画像はパッドエッジ周囲の目視堆積物を示す。下部画像では、コンポーネント境界とはんだ領域がより明確に定義される。

汚染がこれらのコンポーネント周囲の露出表面に限定され、局部ウォーターレス洗浄が必要な場合、ドライアイスが適している。

複数のPCBAモデルが完全な洗浄、リンス、乾燥を必要とする場合、または残渣が基板の複数領域に発生する場合、バッチ水洗浄を使用する。

サンプル4:3リードSMDパッケージ

Residue-around-small-SMD-components

目視残渣が小型SMDパッケージの3つのはんだパッド全てを囲む。フィルムはコンポーネント本体から近接するはんだマスクに広がる。

洗浄後、パッドは周囲のPCB表面からより明確に分離されて見える。

汚染が局所的、露出、アクセス可能なコンポーネントパッケージ周囲に位置するため、これは強力なドライアイス応用である。コンポーネント交換中に発生する残渣タイプに似ている。

同じ残渣が一つの修理領域に限定されずPCBA全体に分布する場合、バッチ水洗浄を選択する。

サンプル5:LEDコンポーネント端子

Residue-on-LED-components-and-their-pins

上部写真はLEDリードとパッケージエッジ周囲の残渣を示す。洗浄後、広範な表面フィルムが減少する。

金属端子にいくつかの色変化が残る。表面洗浝はめっきを復元せず、はんだ付けによるすべての色変化を逆転させない。

ドライアイスは液体を使用せずに露出リードへの直接アクセスを提供する。LEDパッケージ、シール、周囲材料は選択された圧力、ノズル、作業距離に耐えなければならない。

完全なLED組立が洗浄とリンスを必要とし、すべてのコンポーネントが洗浄化学と乾燥条件に互換性がある場合、水洗浄を使用する。

サンプル6:白色工程残渣

PCBA洗浝前後の白色工程残渣

緑色のPCBAにはコンポーネントパッド、未実装ランド、印刷参照マーク周囲に広範な白色堆積物が含まれる。

洗浄後、表面は大幅にクリーンになり、パッド輪郭とマークがより検査しやすくなる。

写真は堆積物がフラックス、乾燥した洗浄化学、または他の生産汚染物質かどうかを判定できない。

残渣化学が不明で汚染がより広い基板領域を覆う場合、完全な化学洗浄とDI水リンスがより安全な初期方法である。

ドライアイスは、テストが堆積物が化学溶解またはリンスなしで分離できるアクセス可能な表面材料であることを確認した場合のみ選択すべきである。

DEZ-C758は適していません 汚染が実装表面上にある場合、またはブラシが到達できない構造物周囲に分布している場合。

サンプル7:混合電力コンポーネント

Residue-on-power-components-and-through-hole-solder-joints

このサンプルはパワーインダクタ、より大きいはんだ接合部、より小型の表面実装コンポーネントを組み合わせる。

洗浄前、より大きい接合部周囲に光沢フィルムが見える。下部画像は同じ領域でより少ない目視残渣を示す。

ドライアイスはノズルが汚染表面に到達できる場合、露出電力コンポーネント接合部周囲の局部フラックス除去に適する。

残渣が組立全体に分布する場合、または洗浄とDI水リンスが必要な場合、バッチ水洗浄を使用する。

DEZ-C758はあまり適していません パワーインダクタと混合コンポーネント高さがブラシアクセスを制限するため、実装側では。

製品マッチングサマリー

サンプルコンポーネント構造主要製品代替
1開放スルーホールはんだ面DEZ-C758DEZ-C7310 or C743
2ファインピッチICリードDEZ-C7310DEZ-C743
3小型SMDコンポーネントDEZ-C7310DEZ-C743
4局部3リードパッケージDEZ-C7310DEZ-C743
5LEDコンポーネントリードテスト後にDEZ-C7310DEZ-C743
6広範な白色残渣DEZ-C743テスト後にDEZ-C7310
7混合電力組立DEZ-C7310DEZ-C743

解決された問題

最終検査時の目視フラックス

接合部とコンポーネント周囲の光沢残渣は、完成した組立が外観要件に不合格となる原因になり得る。フィルムの除去により、拡大下でコンポーネント領域が検査しやすくなる。

不均一な手動清掃

手動拭き取りは操作者のアクセス、圧力、化学薬品量、洗浄時間に依存する。狭いICリード、大型スルーホール接合部、混合コンポーネント高さ間で同じ結果を達成するのは困難である。

局部手直し残渣

コンポーネント交換と手動はんだ付けは限定された修理領域周囲にフラックスを残すことがある。残渣が直接アクセス可能で、完全な基板が液体処理に入るべきでない場合、ドライアイスが関連する。

組立全体の汚染

残渣が複数領域を覆う場合、または低クリアランスコンポーネント周囲に残存する可能性がある場合、水洗プロセスは組立全体に洗浄、DI水リンス、乾燥を提供する。

アクセス可能なはんだ面残渣

汚染が一つの開放はんだ面に限定される場合、ブラシ洗浝は実装面を洗浄せずに目視フラックス痕と緩いはんだボールを除去できる。

一台の機械がすべてのPCBAに適合しない理由

7つのサンプルは、装置選択に「フラックス残渣」の情報だけでは不十分であることを示す。

2つのPCBAは類似した外観の汚染を含む可能性があるが、以下の理由で異なる機械を必要とする場合がある:

  • 残渣の位置;
  • コンポーネント高さ;
  • パッド間隔;
  • 表面アクセス性;
  • 化学的互換性;
  • 必要な清浄度;
  • 生産数量;
  • インラインまたはオフライン操作。

開放スルーホールはんだ面上の目視堆積物はブラシに適合する場合がある。コンポーネントリード間の同じ堆積物はドライアイスまたは水スプレー洗浄を必要とする場合がある。低クリアランスパッケージ下の汚染は完全浸漬を必要とする場合がある。

目視清浄度とイオン清浄度

これらの顕微鏡比較は目視表面汚染の変化を示す。イオン清浄度データは提供しない。

ドライアイスとブラシ洗浝はアクセス可能な目視残渣を除去できるが、数値的イオン汚染限度が達成されたことの証明として提示してはならない。

顧客がイオン清浄度を指定する場合、プロセスが確認される前に試験方法と許容値を提供する。水洗浝、制御リンス、乾燥、後続試験は適合性を検証するために必要な場合がある。

プロジェクト結果

7つの比較は、異なるPCBA構造全体で目視残渣が減少したことを示す:

  • スルーホールはんだ接合部が検査しやすくなった;
  • ファインピッチリード間隔がより明確に見えた;
  • 小型SMDパッケージ周囲の残渣が減少した;
  • LEDおよび電力コンポーネント領域はより少ない表面フィルムを示した;
  • 緑色PCB全体の白色堆積物は大幅に減少した。

プロジェクトはまた、装置を汚染位置と生産要件から選択すべきことを示した — 「フラックス」という言葉だけからではない。

PCBAを洗浄評価にお送りください

代表PCBAを実際の汚染と共に以下の情報と一緒にお送りください:

  • PCBA寸法;
  • 最大コンポーネント高さ;
  • フラックスまたはプロセス化学;
  • 汚染写真;
  • 生産量とサイクル要件;
  • 必要な目視またはイオン清浄度結果;
  • 利用可能な圧縮空気、DI水、排水、排気。

DEZは実際の基板を使用してブラシ、水洗浄、ドライアイス洗浝を比較し、適切なプロセスを推奨する。