Teknik PCB - Standar pembersihan papan sirkuit PCB

Pertanyaan yang sering ditanya melalui talian panas sokongan teknikal kami ialah, "Apakah piawai IPC untuk pembersihan?". Ini adalah soalan sederhana dan sederhana yang sering ditanyakan oleh pemula dalam industri PCB, jadi jawapan sederhana dan sederhana adalah secara umum apa yang mereka mahu. Namun, dalam kebanyakan kes, ini tidak cukup profesional untuk keperluan peribadi mereka.

Untuk menjawab soalan ini, kita mesti pertama-tama memahami standar sederhana: standar IPC yang digunakan, jenis residu, skop aplikasi dan standar bersih. Jadual 1 menjawab soalan-soalan ini, cara lama-cepat dan mudah.

Jadual 1. Ringkasan keperluan pembersihan IPC

Jenis sisa piawai

IPC-6012 Ion Semua jenis topeng solder elektronik sebelum meliputi <1.56μg/cm2NaCl ekvivalen

IPC-6012 Bahan organik* Semua jenis topeng solder elektronik sebelum papan cahaya tanpa precipitation kontaminan

J-STD-001 Semua jenis, semua jenis topeng solder elektronik sebelum papan cahaya, cukup untuk memastikan kesesatan

Granul J-STD-001 Semua jenis elektronik pengumpulan selepas-penyweld tidak-melepaskan, tidak-volatil, pemisahan elektrik minimum

J-STD-001 Rosin* Pemasangan selepas penyweld elektronik kelas 1 <200μg/cm2

Pengumpulan elektronik post-penyweld kelas 2 <100μg/cm2

3 jenis kumpulan elektronik selepas penywelding <40μg/cm2

J-STD-001 Ion* Semua jenis elektronik kumpulan pos-penyweld <1.56μg/cm2NaCl ekvivalen

IPC-A-160 Residue Melihat Pengumpulan Setelah-penyweld bagi semua kategori elektronik Penerimaan visual

* Apabila ujian diperlukan

Tetapi adakah jawapan ini memberikan fakta yang diperlukan? Malangnya, caller jarang puas. Sebenarnya, jawapan ini biasanya membawa kepada lebih banyak soalan, seperti: "Adakah ini?" "Bagaimana jika pencemaran mempunyai lebih banyak klorid?"; "Bagaimana dengan sisa aliran dalam proses tidak bersih?" ; "Bagaimana jika saya menggunakan mantel konformis untuk melindungi kumpulan?"; Atau, "Bagaimana dengan kontaminan non-ionik lainnya?"

Tidak seperti "masa yang baik" ketika aliran rosin menguasai industri di masa lalu, penutup permukaan baru, aliran, sistem tentera dan pembersihan terus muncul. Untuk sebab ini, standar dan spesifikasi menekankan prosedur ujian yang digunakan untuk membuktikan kepercayaan, bukan nombor pass/fail sederhana.

Lihat lebih dekat pada standar IPC-terutama IPC-6012, indikator teknikal dan prestasi papan cetak yang ketat-mengungkapkan bahawa pembersihan papan cahaya selepas topeng askar, askar atau penutup permukaan alternatif sepatutnya dinyatakan dalam dokumen Keperlukan Darjah. Ini bermakna bahawa pembuat pengangkutan mesti memberitahu pembuat papan sirkuit betapa bersih mereka mahu papan kosong. Ia juga meninggalkan ruang untuk penghasil pemasangan menggunakan proses tidak bersih untuk memaksa keperluan bersih yang lebih ketat pada papan sirkuit masuk.

Pemasangan PCB tidak hanya perlu nyatakan kecerdasan papan masuk, tetapi juga setuju dengan pengguna tentang kecerdasan produk terkumpul. Menurut J-STD-001, kecuali ditentukan oleh pengguna, penghasil patut tentukan keperluan pembersihan (sama ada tiada cucian atau salah satu atau dua permukaan kumpulan untuk dibersihkan) dan pembersihan ujian (atau tidak memerlukan ujian, ujian perlahan pengisihan permukaan, atau ujian ion, Rosin atau kontaminan permukaan organik lain). Kemudian sistem pembersihan dipilih berdasarkan persamaan proses penyeludupan dan produk. Ujian pembersihan akan bergantung pada aliran dan bahan kimia pembersihan yang digunakan. Jika aliran rosin digunakan, J-STD-001 menyediakan standar digital untuk produk 1, 2, dan 3. Jika tidak, ujian kontaminasi ion adalah yang paling mudah dan paling mahal. J-STD-001 juga mempunyai keperluan nombor umum, seperti yang diterangkan dalam Jadual 1.

Jika kandungan klorid merupakan masalah, hasil kajian industri yang melibatkan kromatografi ion telah menunjukkan bahawa arah berikut adalah titik hentian yang masuk akal untuk kandungan klorid. Apabila kandungan klorid melebihi aras berikut, risiko kegagalan elektrolisis meningkat:

Untuk aliran keras rendah, kurang dari 0.39μg/cm2

Untuk aliran rosin kuat tinggi, kurang dari 0.70μg/cm2

Untuk aliran yang boleh solusi air, kurang dari 0.75-0.78μg/cm2

Untuk papan cahaya metalisasi tin/lead, kurang dari 0.31μg/cm2

Diskusi tentang pembersihan sering datang kepada jawapan akhir ini: Kebersihan sebenar bergantung pada produk dan persekitaran penggunaan akhir yang diinginkan. Tetapi bagaimana anda memutuskan apa pembersihan yang cukup untuk persekitaran penggunaan akhir tertentu? Melalui analisis yang teliti dan ketat, setiap kemungkinan pencemaran dan situasi penggunaan akhir dipelajari, dan ujian kepercayaan jangka panjang dilakukan.

Tapi adakah cara yang lebih mudah? Perkurangkan jalan untuk meningkatkan pembelajaran dengan memperkenalkan pengalaman orang lain. Seperti IPC, EMPF dan Pusat Avionik Laut (Pusat Aviation Laut Amerika Syarikat) telah melakukan siri ujian dan kajian industri pada berbagai keadaan bersih; beberapa penemuan ini tersedia dalam domain awam. Kertas teknikal dan manual ini memimpin individu atau syarikat untuk memahami ini halus, tetapi juga kritikal, unsur ujian proses dan efektiviti. Contoh yang baik adalah program ujian bersih dan bersih yang mendalam yang disokong oleh IPC, Agensi Perlindungan Keselamatan (EPA, Agensi Perlindungan Keselamatan), dan Jabatan Pertahanan (DOD) pada akhir 1980-an. Program ini menyelidiki bahan dan proses baru yang digunakan dalam proses pembersihan penghasilan PCB untuk mengurangi aras klorofluorokarbon (CFC).

Gelombang besar berikutnya dalam industri PCB-pergerakan tentera bebas lead dan lapisan bebas halide-boleh memicu penelitian lain luas industri-lebar pembersihan dan pembersihan.