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Nettoyage des circuits imprimés : ce qu'il faut éliminer

Un procédé sans nettoyage est un choix concernant les résidus acceptables, et non une décision d'ignorer le nettoyage. Les résidus doivent rester acceptables pour le produit.

Rédaction technique Hitech Circuits

Shenzhen, Chine · Fabrication et assemblage de PCB

2 min de lecture

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Dernière mise à jour:

Relecture technique: Chiffres de procédé vérifiés par rapport à notre fiche de capacités publiée.

Ce qui se trouve réellement sur la carte

Quatre types de contamination proviennent de sources différentes.

  • Résidus de flux. Issus de la pâte à braser, du brasage à la vague ou du brasage sélectif. Ils sont inhérents à la conception (chimie sans nettoyage) et au procédé.

  • Contamination ionique. Sels et activateurs, résidus de flux et manipulations. Ils conduisent l'électricité et provoquent la corrosion.

  • Particules. Billes de soudure, poussière, débris de dépanellage. Ces contaminants mécaniques provoquent des courts-circuits et des défauts de masquage.

  • Produits chimiques du procédé. Résidus de métallisation et de masquage de fabrication, eau de lavage et adhésif des couches de recouvrement ou raidisseurs sur circuits flexibles.

Un processus de nettoyage ciblant le mauvais type de contamination ne fait que la déplacer.

Trois solutions

Sans nettoyage. La pâte et le profil garantissent des résidus bénins sans étape de lavage. Solution la plus rapide et la moins coûteuse, elle convient aux cartes numériques en environnement sec, mais pas aux sous-couches ni aux circuits analogiques à haute impédance.

Lavage à l'eau. Pâte hydrosoluble et laveuse multi-étapes (lavage, rinçage, rinçage à l'eau déminéralisée, séchage). Efficace sur les résidus ioniques et les boîtiers à pas fin où le flux est piégé sous le composant. Ce procédé requiert des composants tolérants à l'eau (excluant certains relais, avertisseurs sonores, capteurs ou étiquettes) et un séchage contrôlé.

Solutions à base de solvant ou semi-aqueuses. Pour les assemblages intolérants à l'eau ou des résidus spécifiques. Ce procédé intègre ventilation, gestion des déchets et compatibilité des matériaux. Deux des quatre sources de contamination — résidus de placage et de masquage — naissent en fabrication de circuits imprimés et non sur la chaîne d’assemblage ; le niveau de propreté requis doit donc être convenu avec les deux parties.

Risques liés au nettoyage

Le nettoyage présente trois modes de défaillance fréquents :

  • Humidité emprisonnée : L'eau résiduelle sous un BGA ou dans un connecteur provoque une corrosion silencieuse et des défaillances ultérieures. Le séchage est indissociable du processus.

  • Dommages aux composants : Le nettoyage par ultrasons nettoie les zones difficiles d'accès, mais la cavitation endommage les liaisons filaires et les capuchons. Le cas échéant, fréquence et puissance sont adaptées, et les assemblages fragiles ne sont pas immergés.

  • Marquage et étiquettes : Les solvants agressifs altèrent étiquettes et marquages adhésifs, constituant un défaut de documentation.

Preuve de propreté

La propreté se mesure. Le test de contamination ionique convertit la conductivité de rinçage en équivalent de chlorure de sodium par unité de surface, consigné dans le dossier du lot. Pour les conceptions sensibles, on ajoute un test de résistance d'isolation de surface et une inspection visuelle à fort grossissement détectant les particules invisibles au test ionique.

La méthode figure dans la note de contamination ionique; en cas de revêtement ultérieur, la décision est traitée dans le Comparaison entre le revêtement et l'enrobage.

Spécifications techniques

Mesure de propreté
µg d'équivalent NaCl par cm² (test ionique)
Limite commune
Souvent ≤ 1,56 µg/cm², valeur définie par le client ou la norme.
Voies de traitement
sans nettoyage · lavage à l'eau · solvant / semi-aqueux
Avant revêtement
La propreté a été vérifiée, puis le produit a été séché.
Portes de qualité
IQC · IPQC · QC · QA — contrôles en cours, en fin de ligne et finaux

Questions fréquentes

  • La pâte nettoyante est-elle vraiment nettoyante ?

    L'expression « sans nettoyage » signifie que les résidus laissés après refusion sont conçus pour être sans danger pour l'application, et non qu'il n'existe aucun résidu. Sur un circuit analogique à haute impédance, sous un revêtement de protection ou dans un environnement humide, ces résidus peuvent toujours provoquer des fuites. La décision est prise en fonction du circuit et de l'environnement, et confirmée par une mesure de propreté plutôt que par supposition.

  • Quand le nettoyage aqueux est-il le bon choix ?

    Lorsque la pâte est soluble dans l'eau, lorsque la conception comporte un pas fin ou des nœuds à haute impédance, ou lorsque la carte doit être revêtue, le lavage à l'eau élimine complètement les résidus ioniques. Toutefois, il impose deux contraintes : chaque composant doit supporter l'eau et le cycle de séchage, et la carte doit être parfaitement sèche avant le revêtement ou la mise sous tension, car l'humidité résiduelle est plus néfaste que les résidus qu'elle remplace.

  • Comment la propreté est-elle vérifiée ?

    Le contrôle standard en production consiste en un test de contamination ionique : la carte est rincée avec une solution de test et la variation de conductivité est convertie en microgrammes d’équivalent chlorure de sodium par centimètre carré, généralement par rapport à une limite telle que 1,56 µg/cm². Le test de résistance d’isolement de surface est utilisé lorsque la conception est sensible, et une inspection visuelle à grossissement permet de détecter les résidus importants que le test ionique élimine en moyenne.

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