Tecnología de PCB - Estándar de limpieza de placas de circuito de PCB

A través de nuestra línea directa de soporte técnico a menudo se hace una pregunta: "¿ cuáles son los estándares de limpieza del ipc?" Esta es una pregunta simple y clara que los novatos en la industria de PCB a menudo hacen, por lo que la respuesta simple y clara suele ser lo que quieren. Sin embargo, en la mayoría de los casos no es lo suficientemente profesional como para satisfacer sus necesidades personales.

Para responder a esta pregunta, primero debemos entender los estándares simples: los estándares IPC que se están utilizando, el tipo de residuos, el alcance de la aplicación y los estándares de limpieza. La Tabla 1 responde a estas preguntas de manera rápida y sencilla.

Cuadro 1. Resumen de los requisitos de limpieza del IPC

Criterios de limpieza para el ámbito de aplicación de los tipos de residuos estándar

Todos los tipos de máscaras de soldadura electrónica antes del recubrimiento IPC - 6012 Ion son inferiores a 1,56 μg / cm2 NaCl equivalentes

IPC - 6012 materia orgánica * todo tipo de blindaje electrónico frente a la placa de luz, sin precipitación de contaminantes

J - STD - 001 todo tipo, todo tipo de placa de soldadura electrónica delantera, suficiente para garantizar la soldabilidad

Todos los tipos de componentes post - soldadura de partículas J - STD - 001 no se aflojan, no son volátiles y tienen una separación eléctrica mínima.

Componentes posteriores a la soldadura de productos electrónicos de la categoría J - STD - 001 Rosin * 1 < 200 μg / cm2

Componentes electrónicos posteriores a la soldadura de nivel 2 < 100 islas G / cm2

Tres tipos de componentes electrónicos después de la soldadura < 40 μg / cm2

J - STD - 001 Ion * Todos los tipos electrónicos de componentes post - soldadura son inferiores a 1,56 isla 188g / cm2nacl equivalentes

Aceptabilidad visual de los residuos visibles de todos los componentes electrónicos post - soldadura IPC - A - 160

* Cuando se necesitan pruebas

¿Pero, ¿ proporcionan estas respuestas los hechos necesarios? Desafortunadamente, las personas que llaman rara vez están satisfechas. De hecho, estas respuestas suelen plantear más preguntas, como: "¿ es así?" "¿ qué pasa si el contaminante contiene más cloruros?" "¿ qué pasa con los residuos de flujo en el proceso de limpieza?" "¿ qué debo hacer si uso un recubrimiento conformal para proteger el componente?" O, "¿ qué pasa con otros contaminantes no iónicos?"

A diferencia de los "buenos tiempos" en los que la industria dominada por los flujos de resina en el pasado, siguen apareciendo nuevos recubrimientos superficiales, flujos, sistemas de soldadura y limpieza. Obviamente, no hay una respuesta "única para todos". Por lo tanto, las normas y especificaciones enfatizan los procedimientos de prueba utilizados para demostrar la fiabilidad, en lugar de simplemente el número de pases / fracasos.

Examinando de cerca las normas del ipc, en particular el IPC - 6012, los indicadores técnicos y las propiedades de las placas impresas rígidas, se puede encontrar que la limpieza de las placas después de la soldadura de máscaras, soldadura o recubrimientos superficiales alternativos debe especificarse en los requisitos de grado documental. Esto significa que los fabricantes de componentes deben decirle a los fabricantes de placas de circuito el grado de limpieza que quieren que las placas desnudas. Esto también deja espacio para que los fabricantes de ensamblaje que utilizan procesos no limpios impongan requisitos de limpieza más estrictos a las placas de circuito introducidas.

Los fabricantes de PCB ensamblados no solo deben especificar la limpieza de las placas de entrada, sino también acordar con los usuarios la limpieza de los productos ensamblados. De acuerdo con J - STD - 001, a menos que el usuario especifique otra cosa, el fabricante debe especificar los requisitos de limpieza (o no limpiar, o limpiar la superficie de uno o dos componentes) y la limpieza de la prueba (o no es necesario probar, probar la resistencia al aislamiento de la superficie o probar iones, Rosina u otros contaminantes orgánicos de La superficie). A continuación, se selecciona el sistema de limpieza en función del proceso de soldadura y la compatibilidad del producto. Las pruebas de limpieza dependerán del flujo utilizado y de los productos químicos de limpieza. Si se utiliza un flujo de resina, el J - STD - 001 proporciona estándares digitales para productos de 1, 2 y 3. Además, las pruebas de contaminación por iones son las más simples y de menor costo. El J - STD - 001 también tiene requisitos numéricos generales, como se muestra en la tabla 1.

Si el contenido de cloruros es preocupante, los resultados de los estudios industriales que involucran la cromatografía iónica muestran que las siguientes pautas son puntos de interrupción razonables para el contenido de cloruros. El riesgo de falla electrolítica aumenta cuando el contenido de cloruro supera los siguientes niveles:

Menos de 0,39 μg / cm2 para flujos sólidos Bajos

Para un alto flujo de Rosina sólida, menos de 0,70 μg / cm2

Menos de 0,75 - 0,78 μg / cm2 para flujos solubles en agua

Menos de 0,31 μg / cm2 para placas metálicas de estaño / plomo

Las discusiones sobre la limpieza suelen dar la respuesta final: la limpieza real depende del producto y del entorno de uso final requerido. ¿Sin embargo, ¿ cómo decide qué limpieza es suficiente para un entorno de uso final específico? A través de un análisis exhaustivo y riguroso, se estudió cada contaminante potencial y uso final, y se realizaron pruebas de fiabilidad a largo plazo.

¿Pero ¿ hay una manera más simple? Acortar los desvíos y aumentar el aprendizaje introduciendo la experiencia de los demás. Por ejemplo, ipc, empf y el Centro de aviónica naval (centro de aviación naval de los Estados unidos) han llevado a cabo una serie de pruebas e investigaciones industriales sobre diversas condiciones de limpieza; Algunos de estos hallazgos son públicos. Estos documentos y manuales técnicos guían a las personas o empresas a comprender este delicado pero crucial elemento de las pruebas de proceso y la efectividad. Un buen ejemplo es el programa de pruebas de limpieza profunda y limpieza lanzado por ipc, la Agencia de protección ambiental (epa, Agencia de protección ambiental) y el Ministerio de defensa (dod) a finales de la década de 1980. El proyecto investigó nuevos materiales y procesos utilizados en el proceso de limpieza de la fabricación de PCB para reducir el contenido de cfc.

La próxima gran ola de la industria de pcb, el desarrollo de soldadura sin plomo y capas aislantes libres de halógenos, puede desencadenar otra amplia investigación de limpieza de la industria.