PCBをきれいにする方法は?

プリント回路基板特に、携帯電話などのPDA(パーソナルデジタルアシスタント)で使用されるものは、悪用に対して脆弱です。 In addition to collecting dust that can seep into the case of a phone, PCBS are also prone to soaking in or splashing out of liquids during daily use on e-book readers and similar handheld devices. As a result, a service industry has emerged that provides cleaning and repair services for contaminated PCBS, but without physical damage in PDAs and large equipment.

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Cleaning printed circuit boards (PCBS) to repair high-purpose products is as delicate a process as making circuit boards. 間違った洗浄方法を使用すると、接続が損傷したり、コンポーネントが緩んだり、材料が損傷したりする可能性があります。 To avoid these defects, you need to take as much care in choosing the right cleaning method as you do in designing, specifying, and manufacturing boards.

これらの罠は何ですか? How can they be avoided?

以下では、実績のあるPCBクリーニングオプションと、使用したくないものについて説明します。

さまざまな種類の汚染物質

All kinds of pollutants can accumulate on PCBS. Using the right response to an annoying problem will be more effective and will reduce headaches.

乾燥した汚染物質(ほこり、汚れ)

最も一般的な状態のXNUMXつは、PCB内またはPCBの周囲にほこりが蓄積することです。 小さくて繊細なブラシ(馬の毛のペイントブラシなど)を使用して、コンポーネントに影響を与えずにほこりを取り除きます。 There is a limit to where even the smallest brush can reach, such as under the component.

圧縮された空気は多くの領域に到達する可能性がありますが、重要な接続を損傷する可能性があるため、使用するときは注意が必要です。

A specially designed vacuum cleaner for electronic components is also an option, but it is ubiquitous.

湿った汚染物質(汚れ、ワックス状の油、フラックス、ソーダ)

High-temperature operations can turn certain wax-coated components into magnets for dust and dirt, resulting in sticky grime that can’t be removed with a brush or vacuum cleaner. そうしないと、製品が粘着性のソーダになり、ボードが台無しになります。 Either way, these substances should be addressed before they accumulate and affect performance.

ほとんどの汚れは、イソプロピルアルコール(IPA)やqチップ、小さなブラシ、きれいな綿布などのクリーナーで取り除くことができます。 IPAなどの溶剤を使用して、換気の良い環境、できればヒュームフード内でのみPCBを洗浄してください。

You can use deionized water instead. Be sure to remove excess moisture and dry the plate properly (a few hours in a low oven will help remove any remaining moisture.)

In addition to IPA, there are many commercially available PCB cleaners, ranging from acetone to chemicals used to clean electronic equipment. さまざまなクリーナーが、フラックスやワックスなどの特定の種類の汚染物質を処理できます。 Keep in mind that harsh cleaners can remove marks from components or damage plastic or electrolytic capacitor jackets or other exotic components (such as humidity sensors), so make sure that the cleaner you use is not too strong. 可能であれば、古いコンポーネントやコネクタでクリーナーをテストして、損傷が大きすぎないことを確認する必要はありません。

Ultrasonic PCB cleaning

The use of high frequency ultrasonic cleaning machine causes cavitation. The violent implosion of billions of tiny bubbles in the cleaning solution contained in the ultrasonic cleaner tank. The bubbles are generated by a transducer attached to the bottom of the tank and are excited by the generator at an ultrasonic frequency. これらの気泡の破裂は、部品のきれいな表面からの汚染物質によって吹き飛ばされます。

超音波は、周波数が人間の聴覚の通常の範囲の上限、つまり約20 kHz(20 kHz /秒または20,000サイクル)を超える音波として定義できます。 確かに、超音波キャビテーションと呼ばれるものの影響により、動作中に超音波クリーナーの音が聞こえます。

The technique loses some of its advantages as a cleaning method because it can cause component damage or loose connections as well as dust and dirt. In fact, NASA has issued a directive not to use ultrasonic cleaning because it could unintentionally cause component end caps to separate and actually damage the bonding wires inside the IC and the ultrasonic conduction of the bonding wire pad energy through the IC lead frame.

Having said that, there are still places where ultrasonic cleaning can be used. 超音波洗浄プロセスは、回路基板のほとんどの部分で、高密度アセンブリの下の最も困難で到達しにくい場所に到達する可能性があります。 This is not the case for SMD equipment with small gaps that are smaller than the surface tension coefficient of the cleaning fluid. ただし、プロセスは高速であり、大量のクリーニングを処理できる大量のマシンが多数あります。

PCB超音波洗浄機

キャビテーションは穏やかなプロセスではありません。 キャビテーションバブルの破裂部位では、10,000°Fを超える温度と10,000PSIを超える圧力が発生すると計算されています。

超音波クリーナーは、25秒あたりのサイクル数で測定して100kHzからXNUMX + kHzの範囲の周波数を生成できます。 周波数が低いと、周波数が高い場合に比べてキャビテーションバブルが大きくなります。 大きな気泡は、たとえば製造された金属部品から汚染物質全体を除去するために、より激しく破裂します。 周波数が高いほど気泡が小さくなり、気泡の洗浄が穏やかになりますが、亀裂、隙間、止まり穴に浸透しやすくなります。 より高い周波数は、高度に研磨された、または壊れやすい表面をきれいにするために使用されます。

結論

PCBクリーニングを専門とする会社があります。 ニーズ(多数の厚板、何を洗浄する必要があるか、厚板がどれほど壊れやすいかなど)に応じて、洗浄のニーズを満たす適切な外部ソースを探すことができます。

クリーニングが必要なボードで頻繁に問題が発生する場合は、設計または製造プロセス中に確認する必要のある重要な事項がおそらくあります。

PCBSのクリーニングは、困難な作業である必要はありません。 上記のヒントと提案を念頭に置いておくと、クリーニングが正しく行われるようになります。