Что на самом деле находится на плате
Важны четыре вида загрязнений, и они происходят из разных мест.
Остатки флюса. От пасты, волновой или селективной пайки. Частично заложены изначально (химия без очистки), частично зависят от процесса.
Ионные загрязнения. Соли и активаторы, включая остатки флюса и загрязнения при работе. Именно они проводят электричество и вызывают коррозию.
Частицы. Шарики припоя, пыль, мусор от разделения панелей. Механические, а не химические: они вызывают короткие замыкания и дефекты маски.
Химия процесса. Остатки покрытия и маски от изготовления, промывочная вода и клей от защитного слоя или упрочняющих элементов на гибких платах.
Процесс очистки, который не нацелен на нужный компонент, просто перемещает его.
Три пути
Без очистки. Паста и профиль выбираются таким образом, чтобы остатки были безвредными, и этап промывки не требуется. Это самый быстрый и дешевый способ, подходящий для большинства цифровых плат в сухой среде. Он не подходит для нанесения подложки или на аналоговые схемы с высоким импедансом.
Водяная промывка. Водорастворимая паста и многоступенчатая промывка: промывка, ополаскивание, ополаскивание деионизированной водой, сушка. Эффективен для удаления ионных остатков и для корпусов с малым шагом выводов, где флюс задерживается под компонентом. Требуются компоненты, устойчивые к воде — не каждое реле, зуммер, датчик или этикетка — и этап сушки, который контролируется, а не отсчитывается по привычке.
Растворитель или полуводная среда. Для сборок, которые не могут выдерживать воду, или для удаления определенных остатков. При принятии решения учитываются вентиляция, утилизация отходов и совместимость материалов. Два из четырех источников загрязнения — остатки гальванического покрытия и остатков маски — начинаются на этапе производства печатных плат, а не на сборочной линии, поэтому предел чистоты стоит согласовать с обеими сторонами.
Что может сломаться в результате очистки
Очистка более агрессивна, чем кажется. Распространены три вида отказов:
Задержанная влага. Вода, оставленная под BGA-компонентом или внутри разъема, незаметно вызывает коррозию и приводит к последующему выходу из строя. Сушка является частью процесса, а не второстепенным этапом.
Повреждение компонентов. Ультразвуковая очистка эффективна в труднодоступных местах, но кавитация может повредить проволочные соединения и отделить торцевые крышки компонентов; там, где она используется, частота и мощность выбираются для компонентов, а деликатные узлы не помещаются в ванну.
Маркировка и этикетки. Агрессивные растворители удаляют маркировку и клейкие этикетки, что является скорее нарушением документации, чем электрическим.
Подтверждение чистоты
Чистота — это измерение, а не впечатление. Тест на ионное загрязнение преобразует проводимость промывки в эквивалент хлорида натрия на единицу площади, и результат заносится в протокол партии. В случаях, когда конструкция чувствительна, проводится тестирование сопротивления поверхностной изоляции, а визуальный осмотр под микроскопом позволяет обнаружить частицы, невидимые при ионном анализе.
Метод тестирования описан в заметке об ионном загрязнении; если плата после этого покрывается защитным слоем, выбор покрытия рассмотрен в сравнении покрытия и заливки.
