Brudne PCB-Brudna płytka drukowana PCB Płytki drukowane gromadzą kurz i od czasu do czasu mają kontakt z cieczami poprzez rozbryzgi lub zamoczenie. Narażenie na działanie tych elementów powoduje stopniową korozję połączeń lutowanych, co może spowodować uszkodzenie obwodu.
Duża ilość zanieczyszczeń może również izolować drobne elementy na płytce, uniemożliwiając utratę ciepła i ostatecznie je przegrzewając.
Ten artykuł opisuje, jak brudne PCB wpływa na Twój projekt i jak wyczyścić płytkę. Na pewno będzie dla Ciebie pomocny.
Co to znaczy brudna płytka PCB?
Brudne PCB " jest czasami również używane na rynku w odniesieniu do używanych lub odnowionych płyt, które są kupowane jako tańsze alternatywy dla fabrycznie nowych PCB.
PCB używane w poprzednim urządzeniu jest wystarczająco zregenerowany przez firmę czyszczenia PCB, aby przejść jako użyteczne w produkcji nowego gadżetu.
Pomimo nazwy, brudne płytki PCB klasy rynkowej są zazwyczaj całkiem czyste. Jednakże, chociaż dobrej jakości brudna płytka PCB może pozostać funkcjonalna przez znaczny okres czasu, nie może zagwarantować długowieczności nowej płytki.
Dlatego też dostępne w sprzedaży brudne płytki drukowane są idealnie zarezerwowane dla prototypów.
Rysunek 1: Czarna soldermaska PCBA
Płytkę PCB można również uznać za "brudną", jeśli po lutowaniu pozostała na niej znaczna ilość topnika. Obecnie około 70 procent wszystkich płytek drukowanych jest montowanych z użyciem pasty lutowniczej no-clean, co w uproszczeniu oznacza topnik, który nie jest przeznaczony do usunięcia.
Jednak po lutowaniu topnik zwykle pozostawia pewne pozostałości na i wokół połączeń lutowanych. Ilość pozostałości zależy od zawartości topnika - żywic stałych, substancji żelujących i aktywatorów - a topnik z niewielką ilością substancji stałych pozostawia na płytce mało pozostałości.
Jak brudna płytka drukowana może wpłynąć na pracę
Zanieczyszczenia płytki PCB, takie jak kurz, wilgoć i pozostałości topnika, mogą mieć negatywny wpływ na obwody.
2.1 Kurz I wilgoć
Pył jest złożoną substancją, która składa się z różnych materiałów nieorganicznych i organicznych, a także ze znacznej ilości wody i rozpuszczonych soli.
Wpływ pyłu na niezawodność płytek drukowanych stale rośnie dzięki technologii miniaturyzacji oraz coraz częstszemu stosowaniu płytek drukowanych w warunkach większego narażenia na działanie pyłu, np. w branży telekomunikacyjnej i informatycznej.
Rysunek 2: Zakurzona płytka drukowana
Kurz może powodować kilka problemów z płytkami drukowanymi. Ze względu na swoją hydrofilową naturę, może tworzyć przewodzącą warstwę elektrolitu, która może pogorszyć rezystancję izolacji powierzchniowej pomiędzy przewodnikami.
Nawet bez wody, cząsteczki mogą zwiększać tarcie na powierzchniach kontaktowych, powodując zużycie i korozję. Ponadto, ponieważ działają jako dielektryki, mogą również wywoływać zakłócenia sygnału w złączach i przewodach.
Jeśli to wszystko nie jest wystarczającą motywacją do ostatecznej kontroli elektroniki, to pył pozostawiony na aktywnych komponentach i złączach zasilania może spowodować nieodwracalne uszkodzenia w przypadku przegrzania komponentów.
2.2 Brudne PCB-Pozostałości topnika
Chociaż kurz i wilgoć nie oznaczają nic dobrego dla PCB, pozostałości topnika mogą mieć jeszcze gorsze skutki dla Twojego projektu. Materiały z topnikiem typu "no-clean" zostały wprowadzone, aby wyeliminować konieczność czyszczenia płytek drukowanych przed ponownym lutowaniem.
Jednak, mimo że korzyści z zastosowania materiałów typu "no-clean" były oczywiste, monterzy szybko dostrzegli problem pozostałości.
Pozostałości topnika, które odrywają się od płytki podczas lutowania, mają tendencję do stopniowego gromadzenia się na pinach lutowanych komponentów, powodując problemy z przewodnością, zwłaszcza w obwodach o prędkości zegara przekraczającej jeden gigaherc.
W tak wysokich częstotliwościach elektrony są przewodzone przede wszystkim na zewnętrznej powierzchni przewodnika, co oznacza, że pozostałości topnika na końcówkach mogą przewodzić prąd, powodując zakłócenia sygnału.
Rysunek 3: Pozostałości topnika na PCB
Podobnie jak pył, pozostałości topnika mają również właściwości hydrofilowe. Tak więc, kiedy dozuje się materiał wypełniający w zespole flip-chipa i utwardza go za pomocą ciepła, może powstać mała kieszonka, para lub gaz, które w końcu oddzielą materiał wypełniający od płytki, tworząc drogę dla zanieczyszczeń, które mogą przeniknąć do zespołu.
Czynniki, które mogą powodować zabrudzenie płytki PCB
Do tej pory prawdopodobnie masz już przyzwoite pojęcie o czynnikach, które powodują zabrudzenie PCB i dlatego możesz zgadywać, w jaki sposób dostają się one na PCB. Poniżej przedstawiono trzy powszechne przyczyny zabrudzenia płytek drukowanych.
3.1 Pozostałości podczas produkcji
Dawniej do produkcji PCB używano aktywowanych topników na bazie kalafonii. Ponieważ jednak topniki te zawierały związki chloru lub bromu, wszelkie pozostałości po lutowaniu powodowały korozję podczas eksploatacji produktu.
W związku z tym opracowano wiele metod czyszczenia, aby pozbyć się halogenków. Dobrze oczyszczony produkt zawierałby tylko minimalne ilości związków halogenków na powierzchni.
Obecnie większość producentów PCB stosuje topniki typu "no-clean". Teoretycznie, topniki te, zwykle składające się z kwasów organicznych takich jak adypinowy i cytrynowy, łatwo rozkładają się po podgrzaniu podczas lutowania, wiążąc się z lutem i nie pozostawiając za sobą korozyjnych pozostałości.
W praktyce jednak nierzadko zdarza się, że roztopiony lut izoluje część topnika pod spodem, pozbawiając go ciepła niezbędnego do rozkładu. Po produkcji, nierozłożony topnik pozostaje na płytce wokół punktów lutowanych jako pozostałość.
Pozostałości topnika muszą być oczyszczone, aby zapewnić prawidłowe działanie obwodu w dłuższym okresie czasu. W przeciwieństwie do płyt z aktywną kalafonią, płyty PCB typu no-clean wymagają do skutecznego czyszczenia zmydlenia, a nie tylko wody.
3.2 Brudne PCB-Wpływ środowiska pracy
Zanieczyszczenie pozostałościami topnika wynika zazwyczaj z zaniedbania lub nieodpowiedniego czyszczenia po montażu. Jednakże, nawet jeśli usuniesz pozostałości z nowo wyprodukowanego obwodu, nadal musisz brać pod uwagę zanieczyszczenia środowiska.
Na przykład, jeśli lutujesz w zakurzonym, nieczystym miejscu lub na zewnątrz, istnieje duża szansa, że cząsteczki kurzu lub brudu mogą zostać uwięzione w lutowiu i spowodować problemy w przyszłości. Płytki drukowane w gadżetach elektronicznych, które są używane w trudnych warunkach wilgotnych lub zakurzonych, mają również tendencję do pogorszenia się znacznie szybciej niż te w mniej ekstremalnych środowiskach.
Nawet jeśli masz pewność co do stopnia ochrony IP obudowy Twojego urządzenia, warto raz na jakiś czas sprawdzić jego płytki drukowane, aby zapobiec gromadzeniu się kurzu, brudu i wilgoci.
3.3 Brudne PCB-Niewłaściwe użytkowanie/obsługa
Płytki drukowane to delikatne elementy, które ulegają uszkodzeniu podczas użytkowania. W związku z tym, chociaż nie można w pełni kontrolować środowiska wokół urządzenia, ignorowanie podstawowych środków ostrożności w zakresie produkcji i użytkowania może również narażać komputer PCB
Na przykład płyta drukowana z komponentami aktywnymi musi być zamknięta w opakowaniu wentylacyjnym, aby ułatwić chłodzenie Jednak dobrym rozwiązaniem jest ustawienie płetw na tych kanałach powietrznych, aby zapobiec szybkiemu przedostaniu się kurzu do twojego obwodu
Płyta drukowana w otwartej obudowie wentylacyjnej gromadzi kurz i wilgoć znacznie szybciej niż płetwy
Rysunek 4 Dobrze wentylowana zewnętrzna powłoka PCB
Uszkodzenia i spalanie komponentów spowodowane niewłaściwym użyciem urządzenia mogą również spowodować zanieczyszczenie PCB Na przykład elektrolit, który wycieka z kondensatora, może zniszczyć płytę drukowaną lub nawet gorzej, powodując zwarcie przewodnika
Brudne PCB-Jak wyczyścić brudną płytkę PCB
Metody czyszczenia PCB różnią się w zależności od rodzaju płyt drukowanych i zanieczyszczeń oraz zależą od doświadczenia i narzędzi
Czyszczenie płyt drukowanych to nie spacer po parku Najmniejsze błędy mogą nieodwracalnie uszkodzić twoją płytkę drukowaną lub składniki powyżej Więc zanim zaczniesz brudzić ręce, najważniejsze jest zapytać siebie, czy warto ryzykować, zwłaszcza jeśli zarząd pracuje, a tylko wygląda na brudnego
Jeśli odważnie odpowiesz" tak" na powyższe pytania lub jeśli planujesz oczyścić płytkę przed naprawą, przeczytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak radzić sobie z zanieczyszczeniami PCB, takimi jak gromadzony kurz, brud, brud i pozostałości strumienia spawan
4.1 Oczyszczanie pyłu i zanieczyszczeń
Wierzcie lub nie, najlepszym narzędziem do usuwania suchych, lekkich szczątków, takich jak kurz lub brud z PCB, jest stara sucha szczoteczka do zębów Jest mały, lekki, wygodny w rękach, a jego smukłe szczotki mogą nawet zabrać najmniejsze cząsteczki
Można również użyć łagodnego źródła sprężonego powietrza, aby wyczyścić płytkę drukowaną, ale nie próbuj używać odkurzacza Statyczna elektryczność generowana przez głowę przewodu może uszkodzić niektóre komponenty na płycie drukowanej
4.2 Brudne PCB-Oczyszczanie zanieczyszczeń
Gdy pył gromadzi się na PCB, wszystko, od wody, oleju do wosku i wosku, zbiera się na płycie drukowanej i w końcu przykleja się do płyty drukowanej, tworząc pył Więc nie tylko szczoteczka do zębów i sprężone powietrze
Najpierw należy wyjąć składniki gniazda z tablicy i odłożyć je na bok, aby wyczyścić je osobno Usunięcie ich nie tylko chroni przed uszkodzeniami, ale również odsłania gniazda, co pozwala na dokładniejszą pracę
Oczywiście przed usunięciem komponentów należy dokładnie zanotować ich położenie, aby po wyczyszczeniu płyty drukowanej można je łatwo spawać z powrotem
Domowe środki czyszczące bez fosforu to skuteczne środki usuwające zanieczyszczenia Zatrzymaj się na około 10 sekund, aby uwolnić brud, a następnie użyj starej szczoteczki do zębów Umyć płytkę drukowaną i wysuszyć ją z czystej, bezwłóknistej tkaniny
Rysunek 5 płyty drukowane zanurzone w środku czyszczącym
Przed wymianą części, PCB jest całkowicie suche Podgrzewaj piec do około 80 stopni Celsjusza, wyłącz piec i włóż płytę główną do pieca
Upewnij się, że każdy, kto wejdzie do kuchni, wie, że nie dotyka piekarnika
Po zakończeniu cyklu suszenia wyjmij płytę główną i sprawdź uszkodzenia Jeśli sytuacja jest zadowalająca, należy ponownie podłączyć części
4.3 Czyszczenie pozostałości spawanego strumienia
Jak wspomniano wcześniej, pozostałości lutowania można usunąć tylko za pomocą środka zmywającego Ulubionym środkiem zmywania dla użytkowników DIY jest domowy sprzęt alkoholowy
Nawilż szczoteczkę do zębów alkoholem i zacznij delikatnie szorować dotknięte obszary Alkohol bezwodny, powszechnie stosowany do czyszczenia elektroniki, działa znacznie szybciej niż alkohol domowy i dlatego jest lepszym zmydlaczem w przypadku silnego zanieczyszczenia pozostałości.
Jeśli masz trochę pieniędzy, możesz również poszukać komercyjnych środków czyszczących, które są przeznaczone do usuwania topników. Środek czyszczący klasy pro, taki jak Envi-Ro-Tech 1676 z Tech Sprays, może dać doskonałe rezultaty, ale będzie o wiele droższy niż alkohol.
4.4.Brudne PCB-Czyszczenie Korozja
Jeśli PCB jest zanieczyszczone kwasem akumulatorowym, słoną wodą (pot) lub korozją elektrolitu kondensatora, musisz spróbować zneutralizować i oczyścić substancję jak najszybciej.
Wymieszaj sodę oczyszczoną z wodą i nałóż powstałą w ten sposób cienką pastę na obszar uszkodzony kwasem.
Kwasy mogą również przemieszczać się wzdłuż śladów płyty do innych miejsc, które są daleko od akumulatora, więc możesz chcieć wykonać neutralizujące "moczenie" z mieszaniną sody oczyszczonej, aby upewnić się, że zneutralizowałeś cały kwas.
Po namoczeniu płytki, wypłucz ją dokładnie i wykonaj powyższą procedurę "usuwania brudu".
Rysunek 6: Korozja baterii PCB
Niektóre baterie, zwłaszcza NiCad, zawierają zasady zamiast kwasów, co oznacza, że roztwór sody oczyszczonej nie będzie działał jako środek neutralizujący. Zamiast tego należy wypróbować łagodny, łatwo dostępny kwas, taki jak biały ocet.
Procedura usuwania brudu jest zwykle wszystkim, co jest wymagane do radzenia sobie z korozją w słonej wodzie.
Jeśli jednak ekspozycja na słoną wodę spowodowała powstanie tlenków na metalowych powierzchniach tablicy, które nie poddają się delikatnemu szorowaniu, być może trzeba będzie zastosować specjalne techniki, takie jak piaskowanie (piaskowanie szklanymi lub plastikowymi kulkami) i bębnowanie (z użyciem odtleniaczy na bazie mosiądzu).
Brudne PCB-Poprawa środowiska płytki
Idealne środowisko dla płytki drukowanej to takie, które jest wolne od kurzu, brudu, wilgoci, kwasów, pozostałości topnika i innych zanieczyszczeń. Jednakże, jest praktycznie niemożliwe, aby utrzymać płytkę całkowicie wolną od środowiska. W końcu każda płytka drukowana brudzi się na tyle, że wymaga czyszczenia.
Na szczęście można podjąć kilka działań, aby utrzymać płytkę drukowaną w czystości przez długi czas. Płyty PCB kupione od kompetentnych producentów, takich jak WellPCB, są zazwyczaj dostarczane w opakowaniu próżniowym, z żelem krzemionkowym i folią bąbelkową w celu zmniejszenia narażenia na działanie powietrza i wilgoci.
Jeśli więc kupisz płytkę, nie wyjmuj jej z opakowania, dopóki Twój projekt nie będzie gotowy i nie będziesz mógł go wykonać.
Płytka, która przez jakiś czas otwarcie siedziała na półce, może zgromadzić wystarczająco dużo wilgoci i kurzu, aby osłabić proces lutowania i ogólną funkcjonalność Twojego obwodu.
Rysunek 7: Płytki PCB pakowane próżniowo
Środowisko, w którym używasz swojej płytki PCB, powinno również zawierać jak najmniej zanieczyszczeń. Utrzymuj przestrzeń produkcyjną w czystości i jeśli to możliwe, używaj rękawic lutowniczych podczas produkcji, aby zapobiec przedostawaniu się potu i odcisków palców na płytkę.
Należy również zapewnić chłodną i suchą przestrzeń wokół gotowego urządzenia oraz uważać na pełzające owady i pająki.
Brudne PCB-Jak chronić PCB przed korozją i zanieczyszczeniami
Jeśli niewiele można zrobić, aby poprawić środowisko otaczające płytkę PCB, należy skupić się na ochronie samej płytki. Najbardziej naturalnym i najczęściej spotykanym rozwiązaniem chroniącym PCB przed sytuacją jest umieszczenie ich w obudowach.
Odpowiednie obudowy osłaniają płytki drukowane przed bezpośrednim zanieczyszczeniem z zewnątrz.
Aby uzyskać jeszcze większą ochronę, można rozważyć zastosowanie powłoki konformalnej (conformal oating). Powłoka ta zapobiega przedostawaniu się na płytkę wielu szkodliwych czynników, w tym kurzu, wilgoci, mgły solnej, grzybów i kwasów. Właściwe produkty conformal są również oddychające, co pozwala na ucieczkę uwięzionej pod nimi wilgoci. Jedynym minusem jest to, że przerabianie płytki PCB wymaga usunięcia i późniejszego ponownego nałożenia powłoki.
Rysunek 8: Nakładanie powłoki konformalnej
Jeśli Twój gadżet jest przeznaczony do środowisk, w których wilgoć może być problemem, możesz uzupełnić powłokę konforemną o wentylator, aby wyssać powietrze z obudowy i zmniejszyć wilgotność.
Opakowanie żelu krzemionkowego, choć nie jest najbardziej eleganckim rozwiązaniem, może również pomóc zminimalizować zawartość wilgoci w obudowie.
Na koniec, poświęć czas na wyczyszczenie swojej płyty po lutowaniu, aby usunąć pozostałości topnika i kulki lutownicze, i nie zapomnij regularnie obserwować jej, aby wyprzedzić ewentualną postępującą korozję.
Jak WellPCB może pomóc?
Czyszczenie PCB, zwłaszcza na dużą skalę, wymaga czegoś więcej niż tylko alkoholu i szczoteczki do zębów. Jeśli masz kilka płyt, które wymagają czyszczenia lub ochrony, możesz zaufać WellPCB, aby zdjąć ciężar z Twoich ramion.
7.1. Brudne PCB-Jak WellPCB czyści płytki PCB
Pierwszym krokiem w firmowym procesie czyszczenia jest zbadanie płytki i zidentyfikowanie czynników odpowiedzialnych za uszkodzenia, przy użyciu dokładnej analizy wizualnej, mikroskopów elektronowych i skanowania rentgenowskiego. Ta wstępna kontrola umożliwia potrzebę wiedzy o zamawianiu niestandardowych płyt PCB Circuit boards online. Na płytkę PCB trzeba, można skontaktować się z nami w WellPCB techników do mody strategii czyszczenia, który jest najbardziej odpowiedni dla PCB.
Po określeniu właściwego podejścia, brudna płyta jest poddawana procesowi czyszczenia, przy użyciu najdoskonalszych w branży detergentów, destylatów ropy naftowej, zmodyfikowanych rozpuszczalników, mieszadeł mechanicznych i mediów blasters.
Technologia produkcji PCB i doświadczenie, pomaga wielu klientom rozwiązać problemy. Jeśli jesteś zainteresowany, możesz odwiedzić naszą stronę główną. WellPCB szczególnie dba o zminiaturyzowane obwody, których niewielkie rozmiary powodują, że stosowane środki czyszczące muszą mieć niskie napięcie powierzchniowe, aby mogły przepływać pod wnękami i elementami.
Czyste PCB są następnie płukane przy użyciu dodatków, które szybko absorbują rozpuszczalniki czyszczące, a na koniec suszone w kontrolowanej temperaturze. Oczywiście, WellPCB szybko zajmie się wszelkimi innymi problemami, które występują na PCB, poza zanieczyszczeniami, aby przywrócić je do idealnego stanu.
7.2.Brudne PCB-Jak WellPCB wykonuje ochronę PCB
Usługi PCB? Jeśli tak, to nie szukaj dalej WellPCB traktuje ochronę PCB bardzo poważnie. Możesz zatem oczekiwać, że zakupione przez Ciebie płytki zostaną wyprodukowane przy użyciu wysokiej jakości topnika o niskiej zawartości pozostałości. Firma oferuje również najwyższej klasy rozwiązania conformal coating, aby utrzymać kurz i wilgoć na zewnątrz i zapobiec utlenianiu.
Co więcej, ponieważ ich płytki są wykonane z najwyższą starannością, nie będziesz musiał się martwić o drobne, nieprzyjemne błędy, takie jak nieregularnie ułożone wytrawiacze, niewłaściwe rozmiary śladów czy słabe połączenia.
Wniosek
Czysta płytka to niezawodna, długotrwała płytka. Jeśli zamierzasz używać swojej płytki PCB dłużej niż kilka lat, czyść ją co jakiś czas i dobrze zabezpieczaj przed zanieczyszczeniami. Twoja stara szczoteczka do zębów i trochę alkoholu domowego może przejść długą drogę, ale jeśli potrzebujesz pomocy, usług PCB? Jeśli tak, nie szukaj dalej niż WellPCB będzie bardziej niż szczęśliwy, aby zaoferować najlepsze rozwiązanie.