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Platinen reinigen: was herunter muss

Ein No-clean-Prozess ist eine Entscheidung über zulässige Rückstände, keine Entscheidung gegen das Reinigen. Der Rest muss für das Produkt weiterhin zulässig sein.

Hitech Circuits Engineering-Desk

Shenzhen, China · PCB-Fertigung und -Bestückung

2 Min. Lesezeit

Veröffentlicht:

Zuletzt aktualisiert:

Fachliche Prüfung: Prozesswerte geprüft gegen unser veröffentlichtes Leistungsblatt.

Was tatsächlich auf der Platine liegt

Vier Arten von Verunreinigung zählen, und sie stammen nicht von derselben Stelle.

  • Flussmittelrückstand. Aus Paste, Welle oder selektivem Löten. Teils eingeplant (No-clean-Chemie), teils prozessabhängig.
  • Ionische Verunreinigung. Salze und Aktivatoren, einschließlich Flussmittelresten und Handhabungsverschmutzung. Das ist der Anteil, der leitet und korrodiert.
  • Partikel. Lötkugeln, Staub, Abrieb aus der Nutzentrennung. Mechanisch, nicht chemisch: Sie verursachen Kurzschlüsse und Lackfehler.
  • Prozesschemie. Galvanik- und Lackreste aus der Fertigung, Waschwasser und Klebstoff aus Coverlay oder Verstärkungen bei Flex-Aufbauten.

Ein Reinigungsprozess, der nicht auf die richtige Art zielt, verschiebt sie nur.

Drei Routen

No-clean. Paste und Profil werden so gewählt, dass der Rückstand unbedenklich ist, und es folgt kein Waschschritt. Das ist die schnellste und günstigste Route und für die meisten digitalen Platinen in trockener Umgebung ausreichend. Unter einer Beschichtung oder auf hochohmigen Analogschaltungen reicht sie nicht.

Wasserreinigung. Wasserlösliche Paste und eine mehrstufige Anlage: Waschen, Spülen, Spülen mit entionisiertem Wasser, Trocknen. Wirksam gegen ionische Rückstände und bei feinen Gehäusen, unter denen Flussmittel eingeschlossen wird. Sie verlangt Bauteile, die Wasser vertragen — nicht jedes Relais, jeder Summer, jeder Sensor und jedes Etikett tut das — und einen Trocknungsschritt, der geprüft und nicht nach Gewohnheit getaktet wird.

Lösemittel oder halbwässrig. Für Baugruppen, die kein Wasser vertragen, oder für bestimmte Rückstände. Damit kommen Belüftung, Abfallbehandlung und Materialverträglichkeit in die Entscheidung. Zwei der vier Verunreinigungsquellen — Galvanik- und Lackreste — beginnen in der PCB-Fertigung und nicht an der Bestückungslinie, deshalb lohnt es sich, den Sauberkeitsgrenzwert mit beiden Seiten abzustimmen.

Was die Reinigung kaputt machen kann

Die Reinigung ist aggressiver, als sie aussieht. Drei Fehlerbilder sind häufig:

  • Eingeschlossene Feuchte. Wasser unter einem BGA oder in einem Steckverbinder korrodiert leise und fällt später aus. Trocknen ist Teil des Prozesses und kein Nachgedanke.
  • Bauteilschaden. Ultraschallreinigung ist in blinden Bereichen wirksam, doch Kavitation kann Drahtbonds schädigen und Endkappen von Bauteilen lösen; wo sie verwendet wird, werden Frequenz und Leistung auf die Teile abgestimmt, und empfindliche Baugruppen bleiben außerhalb des Bades.
  • Beschriftung und Etiketten. Scharfe Lösemittel entfernen Bestückungsdruck und Klebeetiketten, was ein Dokumentationsfehler und kein elektrischer ist.

Belegen, dass es sauber ist

Sauberkeit ist eine Messung und kein Eindruck. Der Ionentest rechnet die Leitfähigkeit des Spülwassers in ein Äquivalent Natriumchlorid je Flächeneinheit um, und das Ergebnis gehört zur Losaufzeichnung. Wo das Design empfindlich ist, folgt eine Messung des Oberflächenisolationswiderstands, und die Sichtprüfung unter Vergrößerung findet die Partikel, die der Ionentest nicht sieht.

Das Prüfverfahren ist in der Notiz zum Ionentest beschrieben; wird die Platine danach beschichtet, behandelt der Vergleich Beschichten gegen Vergießen diese Entscheidung.

Technische Spezifikationen

Maß für Sauberkeit
µg NaCl-Äquivalent je cm² (Ionentest)
Üblicher Grenzwert
oft ≤1,56 µg/cm², vom Kunden oder Standard gesetzt
Prozessrouten
No-clean · Wasserreinigung · Lösemittel / halbwässrig
Vor dem Beschichten
Sauberkeit geprüft, danach getrocknet
Qualitätsstufen
IQC · IPQC · QC · QA

Häufig gestellte Fragen

  • Ist No-clean-Paste wirklich ohne Reinigung einsetzbar?

    No-clean heißt, dass der nach dem Reflow verbleibende Rückstand für die Anwendung als unbedenklich ausgelegt ist, nicht dass kein Rückstand bleibt. Auf einer hochohmigen Analogschaltung, unter einer Schutzbeschichtung oder in feuchter Umgebung kann dieser Rückstand weiterhin Kriechströme verursachen. Die Entscheidung fällt anhand der Schaltung und der Umgebung und wird mit einer Sauberkeitsmessung bestätigt statt angenommen.

  • Wann ist die wässrige Reinigung die richtige Wahl?

    Wenn die Paste wasserlöslich ist, wenn das Design feine Raster oder hochohmige Knoten hat oder wenn die Platine beschichtet wird. Die Wasserreinigung entfernt ionische Rückstände gründlich, bringt aber zwei Pflichten mit: Jedes Bauteil muss Wasser und den Trocknungszyklus vertragen, und die Platine muss vor dem Beschichten oder Einschalten wirklich trocken sein, weil eingeschlossene Feuchte schlimmer ist als der ersetzte Rückstand.

  • Wie wird die Sauberkeit überprüft?

    Die übliche Produktionsprüfung ist der Ionentest: Die Platine wird mit einer Prüflösung gespült und die Änderung der Leitfähigkeit in Mikrogramm Natriumchlorid-Äquivalent je Quadratzentimeter umgerechnet, meist gegen einen Grenzwert wie 1,56 µg/cm². Wo das Design empfindlich ist, folgt eine Messung des Oberflächenisolationswiderstands, und die Sichtprüfung unter Vergrößerung findet die groben Rückstände, die der Ionentest herausmittelt.

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