Czyszczenie PCB

Zanieczyszczenia w postaci m.in. pozostałości topników, pyłów albo tłustych śladów palców, które gromadzą się na powierzchni płytek drukowanych oraz komponentów elektronicznych na kolejnych etapach ich montażu i obróbki, muszą być skutecznie usuwane. Inaczej stają się źródłem różnych problemów, na przykład sprzyjają rozwojowi korozji, powodują zwarcia i utrudniają nanoszenie powłok zabezpieczających. W artykule opisujemy metody oraz środki używane do czyszczenia PCB: "na sucho" i "na mokro".

Posłuchaj
00:00

Czyszczenie suchym lodem

W tej metodzie, podobnie jak w czyszczeniu piaskiem albo sodą, medium myjące, przyspieszone w strumieniu sprężonego powietrza, uderza z naddźwiękową prędkością w zabrudzoną powierzchnię. Środkiem czyszczącym jest suchy lód, czyli zestalony dwutlenek węgla. W wyniku nałożenia się dwóch zjawisk: rozproszenia się energii uderzenia oraz bardzo szybkiego przepływu ciepła między drobinami CO2 o temperaturze -78,3°C a mytą powierzchnią, zachodzi natychmiastowa sublimacja tego pierwszego. Jest to przemiana z fazy stałej w gazową, ale bez przechodzenia w stan ciekły.

Zalety czyszczenia zestalonym CO2

CO2 ulega wtedy, w ciągu kilku milisekund, rozprężeniu do objętości nawet kilkaset razy większej (w przybliżeniu 800) od objętość drobin suchego lodu. Dochodzi wówczas do serii mikroeksplozji odrywających zabrudzenia od powierzchni, do której przylegały.

Ponieważ ostatecznie suchy lód całkowicie odparowuje, następnie należy usunąć już wyłącznie oderwane zanieczyszczenia. Metoda ta nie generuje wtórnych odpadów, co ułatwia czyszczenie zagłębień. Nie trzeba też utylizować środków chemicznych, dzięki czemu jest ona uznawana za przyjazną środowisku. Korzystanie z niej nie wiąże się również z niebezpieczeństwem pożaru. Ponadto drobiny suchego lodu, inaczej niż inne media, nie ścierają czyszczonej powierzchni.

Mycie ultradźwiękami

W metodzie czyszczenia ultradźwiękami wykorzystywane jest zjawisko kawitacji. Polega ono na gwałtownej przemianie ze stanu ciekłego w fazę gazową, która zachodzi w cieczy pod wpływem zmian ciśnienia. Te ostatnie występują w wyniku oddziaływania fali ultradźwiękowej. Efekt czyszczenia uzyskuje się w fazie sprężania cieczy, kiedy pękają bąbelki wytworzone w fazie jej rozszerzania. O skuteczności i sile oddziaływania na zabrudzoną powierzchnię decyduje m.in. częstotliwość fali ultradźwiękowej.

Te w przedziale od 20 kHz do 40 kHz są zwykle używane do czyszczenia dużych obiektów, co do których nie ma obawy, że mogą ulec w trakcie mycia zniszczeniu. Do usuwania zabrudzeń z detali mniejszych, delikatniejszych, które łatwo można uszkodzić albo tych słabiej zabrudzonych, używa się natomiast fal ultradźwiękowych o wyższych częstotliwościach.

Częstotliwość

Im większa jest częstotliwość sygnału pobudzającego, tym większa jest liczba bąbelków (zależność ta jest liniowa). To ułatwia czyszczenie zagłębień, otworów i usuwanie drobnych zanieczyszczeń.

Jeżeli moc fali ultradźwiękowej jest równocześnie utrzymywana na stałym poziomie, bąbelki są mniejsze. To z kolei ogranicza prawdopodobieństwo zniszczenia mytej powierzchni. W myciu płytek drukowanych zaleca się korzystać z sygnału pobudzającego o częstotliwości od 33 kHz do około 60 kHz. Skuteczność czyszczenia zależy także od cieczy myjącej. W przemyśle elektronicznym używane są rozpuszczalniki węglowodorowe, modyfikowane alkohole oraz HFE. Te ostatnie są alternatywą dla CFC, z których powszechnie korzystano do czasu, gdy dwadzieścia lat temu zdecydowano o ich wycofaniu z użytku, ponieważ uszkadzały powłokę ozonową.

Środki myjące

Niepalne HFE są pod względem właściwości podobne do CFC, ale nie niszczą powłoki ozonowej, nie utrzymują się w atmosferze i mają mały wpływ na środowisko. Równocześnie charakteryzują je właściwości pożądane do skutecznego czyszczenia PCB. Są to: stosunkowo duża gęstość, mała lepkość i małe napięcie powierzchniowe. Używać można czystego HFE albo mieszaniny dwóch albo większej liczby związków, która odparowuje bez zmiany swojego składu chemicznego. Najlepiej sprawdza się to w usuwaniu drobnych zanieczyszczeń, na przykład pyłów. Stosuje się też HFE w połączeniu ze słabo ulotnym rozpuszczalnikiem organicznym, który przyspiesza rozpuszczanie się zabrudzeń. Takie środki są w stanie usunąć najuporczywsze zanieczyszczenia, takie jak: oleje, tłuszcze, pozostałości topników, kleje itp.

Monika Jaworowska

Powiązane treści
Projektowanie PCB. Jak dobrze wybrać oprogramowanie?
Optymalizacja rezultatów mycia obszaru pod komponentami
Promocja zestawu MicroCare do czyszczenia
Zakład Wytwarzania Obwodów Drukowanych Techno-Service S.A. zmienia nazwę na TS PCB
Wykrywanie i rozpoznawanie powstałych w trakcie lutowania uszkodzeń PCB
Zobacz więcej w kategorii: Technika
Mikrokontrolery i IoT
Wymagania prawne w zakresie cyberbezpieczeństwa zmienia IoT/IIoT
Zasilanie
Izolowane przetwornice DC/DC wysokiego napięcia
Komponenty
System automatyki KNX w produktach firmy Mean Well
Mikrokontrolery i IoT
Układy SoC serii Dragonwing IQ9 firmy Qualcomm do systemów edge AI nowej generacji
Produkcja elektroniki
Nowa biała księga: Jak radzić sobie z nieplanowanym zapotrzebowaniem
Mikrokontrolery i IoT
PSOC Edge - nowa generacja MCU do AI
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Listopad 2025
Informacje z firm
Grupa RENEX zaprasza na targi Evertiq EXPO Warszawa 2025
Magazyn
Październik 2025

Ukryte koszty poprawek. Dlaczego naprawa projektu zawsze kosztuje więcej niż dobre planowanie - czyli im później wykryjesz błąd, tym drożej go naprawisz

Większość projektów elektronicznych nie upada dlatego, że zabrakło budżetu na komponenty — lecz dlatego, że zbyt późno wykryto błędy projektowe. To one, a nie same materiały, generują największe koszty: dodatkowe prototypy, opóźnienia, ponowne testy, a często nawet przebudowę całych urządzeń.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów