Jako podstawowy element urządzeń elektronicznych, jakość i wydajność płytek drukowanych odgrywają decydującą rolę w stabilności i żywotności całego produktu. Theproces czyszczenia płytek drukowanychjako kluczowe ogniwo zapewniające jakość płytek drukowanych, odgrywa niezastąpioną rolę w całym procesie produkcyjnym.
Znaczenie czyszczenia płytek drukowanych
Podczas procesu produkcyjnego płytki drukowane muszą przejść wiele skomplikowanych procedur, takich jak lutowanie, powlekanie i montaż. Podczas tych procesów powierzchnia płytek drukowanych jest bardzo podatna na działanie różnych zanieczyszczeń, co nie tylko pogarsza jej wygląd, ale także ma poważny wpływ na jej parametry elektryczne.
Wpływa na parametry elektryczne
Obecność zanieczyszczeń może zmienić właściwości elektryczne powierzchni płytek drukowanych. Na przykład składniki jonowe w strumieniu resztkowym mogą powodować zmniejszenie rezystancji powierzchniowej, co prowadzi do zwarć; Zanieczyszczenia niejonowe, takie jak kurz i plamy oleju, mogą wpływać na stabilność transmisji sygnału, powodując problemy, takie jak zniekształcenia i zakłócenia sygnału, zwłaszcza w obwodach-wysokiej częstotliwości i precyzyjnych urządzeniach elektronicznych, gdzie wpływ ten jest bardziej znaczący.
Zmniejsz niezawodność
płytki drukowane, które przez długi czas pozostawały w stanie użytkowym, jeżeli na powierzchni pozostały resztki zanieczyszczeń, mogą powodować reakcje korozyjne pod wpływem czynników środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność. Na przykład metalowe styki lub obwody będą stopniowo rdzewieć i korodować pod wpływem erozji zanieczyszczeń i wilgoci, co prowadzi do słabych połączeń elektrycznych, a nawet otwartych obwodów, znacznie skracając żywotność płytek drukowanych i zmniejszając niezawodność produktu.
Niespełnianie standardów branżowych i wymagań klientów
W przemyśle elektronicznym, zwłaszcza wojskowym, lotniczym i innych dziedzinach wymagających wyjątkowo dużej niezawodności, a także przemyśle elektroniki użytkowej, który koncentruje się na wyglądzie i jakości produktu, obowiązują rygorystyczne normy dotyczące czystości płytek drukowanych. Jeżeli czyszczenie płytek drukowanych nie będzie spełniało norm, produkt nie przejdzie odpowiedniej kontroli jakości i nie będzie w stanie spełnić oczekiwań klienta co do jakości produktu. W ciężkich przypadkach może to doprowadzić do wycofania produktu i spowodować ogromne straty dla przedsiębiorstwa.
Typowe procesy i właściwości czyszczenia płytek drukowanych
Proces czyszczenia na bazie wody
Zasada procesu: głównym środkiem czyszczącym jest woda, do której dodaje się środki powierzchniowo czynne, dodatki, inhibitory korozji, środki chelatujące i inne składniki, aby utworzyć środek czyszczący-na bazie wody. Wodne środki czyszczące wykorzystują rozpuszczalność wody i różnorodne działanie dodatków, takich jak emulgacja, dyspersja i zmydlanie, w celu usunięcia zanieczyszczeń z powierzchni płytek drukowanych. Na przykład środki powierzchniowo czynne mogą zmniejszać napięcie powierzchniowe wody, ułatwiając przenikanie wody pomiędzy substancjami zanieczyszczającymi a powierzchniami płytek drukowanych oraz emulgować i rozpraszać zanieczyszczenia w wodzie; Inhibitory korozji mogą zapobiegać korozji metalowych elementów płytek drukowanych przez wodę.
Zalety procesu: proces czyszczenia-wodą charakteryzuje się wysokim bezpieczeństwem, woda nie pali się ani nie eksploduje, jest zasadniczo nie-toksyczna i powoduje niewielkie szkody dla operatorów i środowiska. Co więcej, skład wodnych środków czyszczących-ma dużą swobodę i można go dostosować do różnych rodzajów zanieczyszczeń i materiałów na płytki drukowane. Mają dobre działanie czyszczące zarówno w przypadku zanieczyszczeń polarnych, jak i niepolarnych-i mają szeroki zakres czyszczenia. Ponadto woda, jako naturalny rozpuszczalnik, jest niedroga i powszechnie dostępna.
Ograniczenia: Proces ten wymaga dużych zasobów wody i może być ograniczony warunkami naturalnymi na obszarach o ograniczonych zasobach wodnych. Niektóre elementy elektroniczne mogą nie być-wodoodporne, a części metalowe są podatne na rdzewienie po czyszczeniu wodą. Napięcie powierzchniowe wody jest wysokie, co utrudnia czyszczenie małych szczelin na płytkach drukowanych i dokładne usuwanie resztek środków powierzchniowo czynnych. Proces suszenia po czyszczeniu jest stosunkowo złożony, pochłania dużo energii, a także wymaga instalacji urządzeń do oczyszczania ścieków, co wiąże się z wysokimi kosztami sprzętu i zajmuje dużą powierzchnię.
Proces czyszczenia na bazie-półwody
Zasada procesu: Do czyszczenia-półwodnego wykorzystuje się środek czyszczący składający się z rozpuszczalników organicznych, wody dejonizowanej oraz pewnej ilości środków aktywnych i dodatków. Rozpuszczalniki organiczne zawarte w tego typu środkach czyszczących mogą rozpuszczać-niepolarne zanieczyszczenia na powierzchni płytek drukowanych, takie jak plamy oleju, kalafonia itp.; Dodana woda i środki powierzchniowo czynne pomagają usunąć zanieczyszczenia polarne, takie jak resztkowy topnik. Po czyszczeniu spłukać wodą w celu usunięcia resztek środków czyszczących.
Zalety procesu: Półwodne-środki czyszczące mają silne właściwości czyszczące, mogą jednocześnie usuwać polarne i niepolarne zanieczyszczenia-i mają dobrą,-trwałą zdolność czyszczenia. Ze względu na to, że środki czyszczące są rozpuszczalnikami organicznymi, ale mają wysoką temperaturę zapłonu i stosunkowo niską toksyczność, są stosunkowo bezpieczne w użyciu. Ponadto do czyszczenia i płukania stosuje się różne rodzaje mediów, a do płukania na ogół używa się czystej wody, która może skutecznie kontrolować zanieczyszczenia podczas procesu czyszczenia.
Wada: oczyszczanie ścieków i ścieków powstające w procesie czyszczenia-na wpół wodzie są stosunkowo złożone i nie zostały jeszcze dokładnie rozwiązane. Aby spełnić normy dotyczące emisji do środowiska, wymagane jest specjalne oczyszczanie ścieków w celu usunięcia rozpuszczalników organicznych i innych substancji zanieczyszczających, co zwiększa koszty produkcji i trudności w oczyszczaniu.
Proces czyszczenia rozpuszczalnikiem
Zasada procesu: Wykorzystuje głównie rozpuszczalność rozpuszczalników do usuwania zanieczyszczeń z powierzchni płytek drukowanych. W zależności od wybranych środków czyszczących, można je podzielić na łatwopalne i niepalne środki czyszczące. Palne środki czyszczące, takie jak węglowodory organiczne i alkohole oraz niepalne środki czyszczące, takie jak chlorowane węglowodory i fluorowane węglowodory. Rozpuszczalnik może szybko rozpuścić zanieczyszczenia, takie jak plamy oleju i pozostałości topnika na powierzchni płytek drukowanych, a następnie usunąć je poprzez ulatnienie.
Zalety procesu: Proces czyszczenia rozpuszczalnikiem charakteryzuje się szybkim odparowaniem i silną rozpuszczalnością, a wymagania dotyczące sprzętu są stosunkowo proste. Na przykład węglowodorowe środki czyszczące mają silne właściwości czyszczące w przypadku zanieczyszczeń olejowych i mają niskie napięcie powierzchniowe oraz mają dobre działanie czyszczące drobne szwy i pory; Środki czyszczące na bazie alkoholu charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością zanieczyszczeń jonowych i mają znaczący wpływ na czyszczenie topnika kalafonii. Ponadto niektóre rozpuszczalniki można destylować i zawracać do ponownego użycia, co jest stosunkowo ekonomiczne.
Wady: Niektóre tradycyjne rozpuszczalnikowe środki czyszczące, takie jak rozpuszczalniki organiczne zawierające chlor i fluor, stwarzają poważne zagrożenie dla środowiska, a niektóre zostały wymienione jako materiały zakazane lub podlegające ograniczeniom. Tymczasem rozpuszczalnikowe środki czyszczące są w większości lotne i łatwopalne, co stwarza pewne zagrożenia dla bezpieczeństwa i wymaga rygorystycznych środków ochrony. Ponadto niektóre rozpuszczalniki w pewnym stopniu powodują korozję materiałów takich jak tworzywa sztuczne i guma, co może wpływać na odpowiednie elementy płytek drukowanych.
Brak procesu czyszczenia
Zasada procesu: Podczas procesu spawania stosuje się nieczyszczący topnik lub nieczyszczącą pastę lutowniczą, która po spawaniu przechodzi bezpośrednio do następnego procesu bez czyszczenia. Nieczyszczący topnik lutowniczy można z grubsza podzielić na trzy kategorie: topnik kalafoniowy, zmywalny,-rozpuszczalny w wodzie i topnik lutowniczy o niskiej zawartości części stałych. Zasadą jest optymalizacja receptury topnika tak, aby pozostałości substancji po lutowaniu nie miały negatywnego wpływu na wydajność i niezawodność płytek drukowanych lub aby pozostała ich ilość była bardzo niska, bez konieczności specjalnego czyszczenia.
Zalety procesu: Proces bez czyszczenia ma znaczące zalety w postaci uproszczenia przebiegu procesu, ograniczenia etapów czyszczenia, a tym samym oszczędności czasu i kosztów pracy. Jednocześnie, ponieważ nie ma potrzeby stosowania środków i sprzętu czyszczącego, zmniejsza to również koszty produkcji i zanieczyszczenie środowiska. Są one szeroko stosowane w produkcji produktów elektronicznych wymagających wysokich kosztów i wydajności produkcji, takich jak produkty komunikacji mobilnej.
Ograniczenia zastosowania: W przypadku produktów o wyjątkowo wysokich wymaganiach dotyczących niezawodności, takich jak produkty elektroniczne w przemyśle lotniczym i kosmicznym i innych dziedzinach, nawet jeśli nie zostanie użyty topnik czyszczący, nadal może pozostać mniej lub więcej pozostałości, które mogą mieć wpływ na działanie produktu w ekstremalnych warunkach, dlatego czyszczenie jest zwykle nadal konieczne. Co więcej, proces bez czyszczenia wymaga dużej kontroli procesu spawania i ścisłego zapewnienia jakości spawania, w przeciwnym razie resztkowe zanieczyszczenia mogą powodować problemy.
Proces czyszczenia ultradźwiękowego
Zasada procesu: Do czyszczenia płytek drukowanych wykorzystuje się efekt kawitacji generowany przez fale ultradźwiękowe rozchodzące się w płynnych mediach. Generator ultradźwiękowy generuje sygnały oscylacyjne o wysokiej-częstotliwości, które są przekształcane przez przetwornik w drgania mechaniczne o wysokiej-częstotliwości i przekazywane do roztworu czyszczącego. W roztworze czyszczącym-oscylacja fal ultradźwiękowych o wysokiej częstotliwości powoduje zmiany gęstości cząsteczek cieczy, tworząc niezliczoną ilość drobnych pęcherzyków. Kiedy te pęcherzyki natychmiast pękają, wytwarzają potężną siłę uderzenia, niczym niezliczone drobne „eksplozje”, uderzając w powierzchnię płytek drukowanych, powodując szybkie odpadanie brudu z powierzchni, uzyskując w ten sposób efekt czyszczenia.
Zaleta procesu: Czyszczenie ultradźwiękowe może wniknąć głęboko w subtelne szczeliny, dziury i inne trudno dostępne obszary płytek drukowanych w celu oczyszczenia, nie pozostawiając martwych narożników. W przypadku niektórych płytek drukowanych o skomplikowanych kształtach i drobnych strukturach powierzchni ma dobre działanie czyszczące. Tymczasem czyszczenie ultradźwiękowe można połączyć z innymi procesami czyszczenia, takimi jak czyszczenie-wodą, czyszczenie rozpuszczalnikiem itp., aby jeszcze bardziej poprawić skuteczność i jakość czyszczenia. Ponadto proces ten charakteryzuje się dużą szybkością czyszczenia i ogólnie można go zakończyć w krótkim czasie, a dobry efekt czyszczenia osiąga się w ciągu około 15 minut.