PCB sporco-PCB sporchi Le schede a circuito stampato accumulano polvere e, occasionalmente, entrano in contatto con liquidi a causa di spruzzi o immersioni. L’esposizione a questi elementi corrode gradualmente i giunti di saldatura, danneggiando il circuito.
Un gran numero di contaminanti può anche isolare i piccoli componenti sulla scheda, impedendo la dispersione di calore e finendo per surriscaldarli.
Questo articolo descrive in che modo la PCB sporca influisce sul progetto e come pulire la PCB. Vi sarà utile.
Cosa significa PCB sporco?
Il termine “PCB sporco” viene occasionalmente utilizzato sul mercato per indicare schede di seconda mano o ricondizionate che vengono acquistate come alternativa più economica alle PCB nuove di zecca.
Un PCB utilizzato in un dispositivo precedente viene ricondizionato da un’azienda di pulizia di PCB in modo da poter essere utilizzato per la produzione di un nuovo gadget.
Nonostante il nome, i PCB sporchi di qualità sono di solito abbastanza puliti. Tuttavia, sebbene un PCB sporco di buona qualità possa rimanere funzionale per un periodo considerevole, non può garantire la longevità di una scheda nuova.
I circuiti stampati sporchi disponibili sul mercato sono quindi idealmente riservati ai prototipi.
Figure 1: PCBA Custome Black Soldermask
Un PCB può essere considerato “sporco” anche se presenta una quantità considerevole di residui di flussante dopo la saldatura. Oggi, circa il 70% di tutte le schede stampate sono assemblate con pasta saldante no-clean, che in parole povere significa flusso che non deve essere rimosso.
Dopo la saldatura, tuttavia, il flussante lascia solitamente dei residui sui giunti di saldatura e intorno ad essi. La quantità di residui dipende dal contenuto del flussante – resine solide, agenti gelificanti e attivatori – e i flussanti con pochi solidi lasciano pochi residui sulla scheda.
Come un PCB sporco può influire sul lavoro
I contaminanti del PCB, come polvere, umidità e residui di flussante, possono avere un impatto negativo sui circuiti.
2.1 Polvere e umidità
La polvere è una sostanza complessa che consiste in diversi materiali inorganici e organici, oltre a una quantità significativa di acqua e sali disciolti.
L’impatto della polvere sull’affidabilità dei circuiti stampati è in continua crescita, grazie alla tecnologia di miniaturizzazione e all’uso crescente di circuiti stampati in condizioni di maggiore esposizione alla polvere, come nel settore delle telecomunicazioni e dell’informazione.
Figura 2: Un circuito stampato polveroso
La polvere può causare diversi problemi a un circuito stampato. A causa della sua natura idrofila, può formare una pellicola elettrolitica conduttiva che può compromettere la resistenza di isolamento superficiale tra i conduttori.
Anche senza acqua, le particelle possono aumentare l’attrito sulle superfici di contatto, favorendo l’usura e la corrosione. Inoltre, poiché agiscono come dielettrici, possono anche indurre interferenze di segnale nei connettori e nelle linee.
Se tutto ciò non bastasse a motivarvi a ispezionare i vostri componenti elettronici, la polvere che si accumula sui componenti attivi e sui connettori di alimentazione può causare danni irreversibili quando i componenti si surriscaldano.
2.2 Residui di flusso
Sebbene la polvere e l’umidità non siano un bene per i circuiti stampati, i residui di flussante possono avere effetti ancora peggiori sul vostro progetto. I materiali flussanti no-clean sono stati introdotti per eliminare la necessità di pulire le schede dei circuiti prima di risaldare.
Tuttavia, sebbene i vantaggi delle schede no-clean fossero evidenti, gli assemblatori si sono subito resi conto del problema dei residui.
I residui di flusso che si staccano dalla scheda durante la saldatura tendono ad accumularsi gradualmente sui pin dei componenti saldati, causando problemi di conduttività, soprattutto nei circuiti con velocità di clock superiori a un gigahertz.
A frequenze così elevate, gli elettroni vengono condotti principalmente sulla superficie esterna del conduttore, il che significa che i residui di flusso sui terminali possono condurre corrente, causando interferenze di segnale.
Figura 3: Residui di flusso su PCB
Come la polvere, anche i residui di flussante hanno proprietà idrofile. Pertanto, quando si distribuisce un materiale di riempimento in un assemblaggio flip chip e lo si polimerizza con il calore, si può formare una piccola sacca o vapore o gas che alla fine separa il materiale di riempimento dalla scheda, creando una via di penetrazione per gli inquinanti nell’assemblaggio.
Fattori che possono causare un PCB sporco
A questo punto, probabilmente avete un’idea decente degli agenti che rendono sporchi i PCB e potete, quindi, indovinare in che modo essi si depositano su un PCB. Di seguito sono riportate tre cause comuni di PCB sporchi.
3.1 Residui durante la produzione
Storicamente, per la produzione dei PCB si utilizzavano flussi a base di colofonia attivata. Tuttavia, poiché questi flussanti sono composti da cloro o bromo, qualsiasi residuo lasciato dopo la saldatura causerebbe la corrosione durante il funzionamento del prodotto.
Di conseguenza, sono stati sviluppati numerosi metodi di pulizia per eliminare gli alogenuri. Un prodotto ben pulito presenta solo quantità minime di composti di alogenuri sulla superficie.
Oggi, la maggior parte dei produttori di PCB utilizza flussanti no-clean. In teoria, questi flussanti, solitamente composti da acidi organici come l’adipico e il citrico, si decompongono facilmente quando vengono riscaldati durante la saldatura, legandosi alla saldatura e non lasciando residui corrosivi.
In pratica, tuttavia, non è raro che la saldatura fusa applicata isoli parte del flusso sottostante, negandogli il calore necessario per la decomposizione. Dopo la produzione, il flussante non decomposto rimane come residuo sulla scheda intorno ai punti saldati.
I residui di flusso devono essere eliminati per garantire il corretto funzionamento del circuito a lungo termine. A differenza delle schede con colofonia attivata, i PCB no-clean richiedono un saponificatore per una pulizia efficace, anziché la sola acqua.
3.2 Influenza dell’ambiente di lavoro
La contaminazione da residui di flussante deriva in genere da negligenza o da una pulizia inadeguata dopo l’assemblaggio. Tuttavia, anche se si rimuovono i residui dal circuito appena fabbricato, è necessario considerare gli inquinanti ambientali.
Ad esempio, se si salda in un luogo polveroso e poco pulito o all’aperto, è molto probabile che alcune particelle di polvere o sporcizia rimangano intrappolate nella saldatura e causino problemi in futuro. Anche i circuiti stampati dei dispositivi elettronici che vengono utilizzati in condizioni di forte umidità o polvere tendono a deteriorarsi molto più rapidamente rispetto a quelli che si trovano in ambienti meno estremi.
Anche se siete sicuri del grado di protezione IP dell’involucro del vostro dispositivo, è consigliabile controllare i circuiti stampati di tanto in tanto per evitare l’accumulo di polvere, sporco o umidità.
3.3 Uso/operazione impropria
I circuiti stampati sono componenti delicati che si preoccupano quando vengono utilizzati. Di conseguenza, anche se non si dispone del controllo completo sull’ Ambiente circostante, ignorare le precauzioni di base per la produzione e l’ uso può esporre il PCB a rischi di contaminazione.
Ad esempio, una scheda con componenti attivi deve essere inserita in UN package ventilato per facilitare il raffreddamento. Tuttavia, è UN buon modo per sistemare le pinne su queste vie aeree per impedire alla polvere di entrare rapidamente nel tuo circuito.
Il PCB all’ interno di UN alloggiamento di ventilazione aperto consente di aggregare la polvere e l’ umidità in modo molto più rapido rispetto al packaging pinne.
Figure 4: Chassis PCB Ben ventilator
L’ uso improprio e la distruzione dei componenti possono causare l’ inquinamento del PCB. Ad esempio, UN elettrolita che fuoriesce da UN condensatore potrebbe corrodere UN circuito stampato o addirittura peggiore, causando UN cortocircuito nel conduttore.
Come pulire il PCB sporco
Le procedure di pulizia del PCB variano in base al tipo di circuito stampato e di sostanze inquinanti e alla tua esperienza di lavoro e agli strumenti.
Pulire I circuiti non è una passeggiata nel parco. L’ errore più piccolo può danneggiare la scheda PCB o I suoi componenti in modo irreversibile. Pertanto, prima di sporcarti le mani, è importante chiederti se vale la Pena rischiare, specialmente se il consiglio di amministrazione sta lavorando, ma sembra solo sporco.
Se si risponde ” sì” con coraggio alle suddette domande o se si intende pulire la scheda prima di ripararla, continuare a leggere per ulteriori informazioni su come affrontare l’ inquinamento da PCB, ad esempio polvere accumulata, sporcizia, residui di polvere e solventi e una grave corrosione elettrolitica.
4.1. PCB sporco-pulizia di polvere e sporcizia
Che ci crediate o no, lo strumento migliore per rimuovere detriti secchi e leggeri come polvere o sporcizia dalla scheda PCB è UN vecchio spazzolino da denti secco. è piccolo e leggero, è comodo da tenere, le sue setole snelle possono persino portare via le particelle più piccole.
è anche possibile utilizzare una leggera fonte d’ aria compressa per pulire il circuito ma non provare a utilizzare UN aspirapolvere. L’ elettricità statica generata dalla testa del Tubo flessibile può danneggiare alcuni componenti della scheda PCB.
4.2. PCB sporco-rimuovere lo sporco
Quando la polvere si accumula su UN PCB, tutto, Dall’ acqua, Dall’ olio alla soda e dalla cera, si accumula sul PCB e infine si attacca al circuito stampato, creando una Scala. Pertanto, non è solo lo spazzolino da denti e l’ aria compressa necessari per rimuovere lo sporco.
In primo luogo, rimuovere I componenti della presa dalla scheda e pulirli separatamente. La rimozione non solo previene I danni, ma espone anche le prese, consentendo UN’ operazione più approfondita.
Naturalmente, prima di rimuovere gli assiemi è necessario annotarne la posizione in modo accurato, in modo da poterli facilmente saldare una volta pulite le schede.
I detergenti per uso domestico senza fosforo sono efficaci detergenti per lo sporco. Lascialo rimanere per circa dieci secondi per allentare lo sporco e spazzolarlo con il tuo vecchio spazzolino. Risciacquare il circuito e aspirarlo con UN panno pulito e senza fibre.
Figura 5: Circuiti stampati immersi in detergenti
L’ essiccazione completa del PCB è essenziale prima della sostituzione dei componenti. Preriscaldare il forno a circa 80 gradi celsius, una volta raggiunto il livello di temperatura, spegnere il forno e mettere la scheda madre nel forno.
Lascia asciugare per due ore e assicurati che chiunque entri nella tua cucina sappia di non toccare il forno.
Al termine del ciclo di essiccazione, rimuovere la scheda madre per verificare la presenza di eventuali danni. Se le condizioni sono soddisfacenti, ricollegare le parti.
4.3. PCB sporco-residui di flusso di pulizia
Come accennato in precedenza, I residui di flusso possono essere rimossi solo con saponificazione. La saponificazione preferita dagli appassionati di DIY è l’ alcol domestico.
Bagnare lo spazzolino con alcol e iniziare a pulire delicatamente l’ area interessata. L’alcol anidro, comunemente usato per la pulizia dell’elettronica, agisce molto più rapidamente dell’alcol domestico ed è quindi un saponificatore migliore per la contaminazione di residui gravi.
Se avete un po’ di soldi da spendere, potete anche acquistare i detergenti commerciali specifici per la rimozione del flussante. Un detergente professionale come Envi-Ro-Tech 1676 di Tech Sprays può dare risultati eccellenti, ma è molto più costoso dell’alcol.
4.4.PCB sporco-Pulizia della corrosione
Se il PCB è contaminato dall’acido della batteria, dall’acqua salata (sudore) o dalla corrosione dell’elettrolita del condensatore, è necessario cercare di neutralizzare e pulire la sostanza il prima possibile.
Mescolare il bicarbonato di sodio con acqua e applicare la pasta sottile ottenuta sull’area danneggiata dall’acido.
Gli acidi possono anche spostarsi lungo le tracce della scheda in altre aree lontane dalla batteria, quindi è consigliabile eseguire un “ammollo” neutralizzante con la miscela di bicarbonato di sodio per assicurarsi di aver neutralizzato tutto l’acido.
Dopo l’ammollo, sciacquare accuratamente la scheda e procedere con la procedura di “rimozione dello sporco” descritta sopra.
Figura 6: Corrosione della batteria PCB
Alcune batterie, in particolare le celle NiCad, contengono basi anziché acidi, per cui la soluzione di bicarbonato di sodio non funziona come agente neutralizzante. Provate invece un acido delicato e facilmente reperibile, come l’aceto bianco.
La procedura di rimozione della sporcizia è di solito l’unica necessaria per affrontare la corrosione da acqua salata.
Tuttavia, se l’esposizione all’acqua salata ha formato ossidi sulle superfici metalliche della lavagna, che non sembrano cedere a uno strofinamento delicato, potrebbe essere necessario ricorrere a tecniche speciali come la sabbiatura (con sfere di vetro o di plastica) e la burattatura (con disossidanti a base di ottone).
PCB sporco-Miglioramento dell’ambiente della scheda
L’ambiente ideale per una scheda a circuito stampato è quello privo di polvere, sporcizia, umidità, acidi, residui di flussante e altri agenti inquinanti. Tuttavia, è praticamente impossibile mantenere la scheda completamente priva di ambiente. Alla fine, ogni circuito stampato si sporca abbastanza da richiedere una pulizia.
Fortunatamente, è possibile adottare diverse misure per mantenere una scheda di circuito pulita a lungo. I circuiti stampati acquistati da produttori competenti come WellPCB vengono generalmente forniti in una confezione sottovuoto, con gel di silice e pluriball per ridurre l’esposizione all’aria e all’umidità.
Quindi, se acquistate una scheda, non toglietela dalla confezione fino a quando il vostro progetto non è pronto e siete pronti per la fabbricazione.
Una scheda che è rimasta ferma sullo scaffale per un po’ di tempo può accumulare abbastanza umidità e polvere da compromettere il processo di saldatura e la funzionalità complessiva del circuito.
Figura 7: PCB sottovuoto
Anche l’ambiente in cui si utilizza il PCB deve presentare livelli minimi di contaminanti. Mantenete pulito il vostro spazio di fabbricazione e, se possibile, utilizzate guanti da saldatore durante la fabbricazione per evitare che sudore e impronte digitali finiscano sulla scheda.
Inoltre, assicuratevi che lo spazio circostante il dispositivo finito sia fresco e asciutto e fate attenzione a insetti e ragni striscianti.
Come proteggere il PCB dalla corrosione e dall’inquinamento
Se c’è poco da fare per migliorare l’ambiente che circonda il vostro PCB, concentratevi maggiormente sulla protezione della scheda stessa. La soluzione più naturale e più comune per tenere i PCB al riparo dalla situazione è quella di inserirli in involucri.
Un involucro adeguato protegge le schede di circuito dalla contaminazione esterna diretta.
Per una protezione ancora maggiore, si può considerare l’applicazione di un rivestimento conformale. Questo strato impedisce a numerosi agenti dannosi, tra cui polvere, umidità, nebbia salina, funghi e acidi, di penetrare nella scheda. I prodotti conformali adeguati sono anche traspiranti e consentono all’umidità intrappolata sotto di essi di fuoriuscire. L’unico inconveniente è che per la rielaborazione del PCB è necessario rimuovere e riapplicare il rivestimento.
Figura 8: Applicazione del rivestimento conformale
Se il vostro gadget è destinato ad ambienti in cui l’umidità può essere un problema, potete integrare il rivestimento conforme con una ventola per aspirare l’aria dall’involucro e ridurre l’umidità.
Anche un pacchetto di gel di silice, pur non essendo la soluzione più elegante, può contribuire a ridurre al minimo il contenuto di umidità nell’involucro.
Infine, dopo la saldatura, pulite la scheda per rimuovere i residui di flussante e le palline di saldatura e non dimenticate di controllarla regolarmente per prevenire la corrosione progressiva.
PCB sporco-Come può aiutare WellPCB?
La pulizia dei circuiti stampati, soprattutto su larga scala, richiede più di un semplice alcool e uno spazzolino da denti. Se avete una manciata di schede che necessitano di pulizia o protezione, potete affidarvi a WellPCB per togliervi il peso dalle spalle.
7.1. Come WellPCB esegue la pulizia dei PCB
La prima fase del processo di pulizia dell’azienda consiste nell’esaminare la scheda e identificare gli agenti responsabili del danno, utilizzando un’attenta analisi visiva, microscopi elettronici e scansioni a raggi-X. Questo controllo iniziale permette di sapere come ordinare online schede PCB personalizzate. Per la scheda PCB di cui avete bisogno, potete contattare i tecnici di WellPCB per definire la strategia di pulizia più appropriata per il PCB.
Una volta stabilito l’approccio giusto, la scheda sporca viene sottoposta al processo di pulizia, utilizzando i detergenti più eccellenti del settore, distillati di petrolio, solventi modificati, agitatori meccanici e media blaster.
La tecnologia e l’esperienza nella produzione di PCB hanno aiutato molti clienti a risolvere i problemi. Se siete interessati, potete visitare la nostra homepage. WellPCB si occupa in particolare dei circuiti miniaturizzati, le cui dimensioni ridotte fanno sì che i detergenti utilizzati debbano avere una bassa tensione superficiale per poter scorrere sotto le cavità e i componenti.
I PCB puliti vengono poi risciacquati utilizzando additivi che assorbono rapidamente i solventi di pulizia e infine asciugati a temperature controllate. Naturalmente, WellPCB sarà pronta a risolvere qualsiasi altro problema del PCB, oltre alla contaminazione, per riportarlo in condizioni perfette.
7.2.Come WellPCB si occupa di protezione dei PCB
Servizi per PCB? Se sì, non cercate oltre: WellPCB prende molto sul serio la protezione dei PCB. Pertanto, potete aspettarvi che le schede che acquistate siano prodotte utilizzando un flusso di alta qualità a basso residuo. L’azienda offre anche soluzioni di rivestimento conformale di alto livello per tenere lontane polvere e umidità e prevenire l’ossidazione.
Inoltre, poiché le schede sono realizzate con la massima cura, non dovrete preoccuparvi di piccoli e spiacevoli errori come incisioni irregolari, tracce di dimensioni sbagliate o giunzioni deboli.
Conclusion
Una scheda pulita è una scheda affidabile e duratura. Se intendete utilizzare il vostro PCB per più di qualche anno, pulitelo ogni tanto e tenetelo ben protetto dagli agenti contaminanti. Il vostro vecchio spazzolino da denti e un po’ di alcool per uso domestico possono fare molto, ma se avete bisogno di aiuto, di servizi per PCB? In questo caso, WellPCB sarà lieta di offrirvi la soluzione migliore.
