PCB sucia:la guía definitiva para hacer que su PCB sea limpia y duradera

PCB sucias Las placas de circuito impreso acumulan polvo y ocasionalmente entran en contacto con líquidos por salpicaduras o remojo. La exposición a estos elementos corroe gradualmente las juntas de soldadura, lo que puede dañar el circuito.

Muchos contaminantes también pueden aislar componentes diminutos en la placa, evitando la pérdida de calor y eventualmente sobrecalentándolos.

Este artículo describe cómo la PCB sucia afecta su proyecto y cómo limpiar la PCB. Debe ser útil para usted.

https://youtu.be/NnOGivIstMk

¿Qué significa PCB sucia?

Una PCB sucia "ocasionalmente también se usa en el mercado para referirse a placas de segunda mano o restauradas que se compran como alternativas más económicas a las PCB nuevas.

Una empresa de limpieza de PCB reacondiciona lo suficiente una placa de circuito impreso usada en un dispositivo anterior para que se pueda utilizar en la fabricación de un dispositivo nuevo.

A pesar del nombre, los PCB sucios de calidad comercial suelen estar bastante limpios a simple vista. Sin embargo, aunque una PCB sucia de buena calidad puede seguir funcionando durante un período considerable, no puede garantizar la longevidad de una placa nueva.

Por lo tanto, las PCB sucias listas para usar se reservan idealmente para prototipos.

Figura 1:PCBA de máscara de soldadura negra personalizada

Una placa de circuito impreso también se puede considerar "sucia" si tiene un residuo de fundente considerable después de la soldadura. En la actualidad, alrededor del 70 % de todas las placas impresas se ensamblan con pasta de soldadura sin limpieza, lo que significa que no se debe eliminar el fundente.

Sin embargo, después de soldar, el fundente suele dejar algún residuo sobre y alrededor de las juntas de soldadura. La cantidad de residuo depende del contenido del cambio (sólidos-resinas, gelificantes y activadores) y el fundente con pocos sólidos deja pocos residuos en la placa.

Cómo una PCB sucia puede afectar el trabajo

Los contaminantes de PCB como el polvo, la humedad y los residuos de fundente pueden afectar negativamente a sus circuitos.

2.1 Polvo y humedad

El polvo es una sustancia compleja que consiste en diversos materiales inorgánicos y orgánicos y una cantidad significativa de agua y sales disueltas.

El impacto del polvo en la confiabilidad de la placa de circuito impreso es cada vez mayor, gracias a la tecnología de miniaturización y al uso cada vez mayor de placas de circuito en condiciones con mayor exposición al polvo, como en las industrias de telecomunicaciones e información.

Figura 2:PCB polvorienta

El polvo puede causar varios problemas a una placa de circuito. Debido a su naturaleza hidrofílica puede formar una película de electrolito conductor que puede comprometer la resistencia de aislamiento superficial entre conductores.

Incluso sin agua, las partículas pueden aumentar la fricción en las superficies de contacto, promoviendo el desgaste y la corrosión. Además, dado que actúan como dieléctricos, también pueden inducir interferencias de señal en los conectores y líneas.

Si todo eso no es suficiente para motivarlo a inspeccionar finalmente sus componentes electrónicos, el polvo que se acumula en los componentes activos y los conectores de alimentación puede causar daños irreversibles cuando los componentes se sobrecalientan.

2.2 Residuo de fundente

Aunque el polvo y la humedad no significan nada bueno para las PCB, los residuos de fundente pueden tener efectos aún peores en su proyecto. Se introdujeron materiales fundentes sin limpieza para eliminar la necesidad de limpiar las placas de circuitos antes de volver a soldar.

Sin embargo, aunque los beneficios de las placas sin limpieza eran evidentes, los ensambladores se dieron cuenta rápidamente del problema de los residuos.

Los residuos de fundente que se desprenden de la placa durante la soldadura tienden a acumularse gradualmente en los pines de los componentes soldados y causan problemas de conductividad, especialmente en circuitos con velocidades de reloj de más de un gigahercio.

En frecuencias tan altas, los electrones se conducen principalmente en la superficie exterior del conductor, lo que significa que los residuos de flujo en los terminales pueden mostrar corriente y causar interferencias en la señal.

Figura 3:Residuo de fundente en PCB

Al igual que el polvo, los residuos de fundente también tienen propiedades hidrofílicas. Por lo tanto, cuando dispensa un material de relleno inferior en un ensamblaje flip-chip y lo cura con calor, se puede formar una pequeña bolsa de vapor o gas y eventualmente separar el relleno inferior del tablero, creando una vía para que los contaminantes penetren en el ensamblaje.

Factores que pueden causar una PCB sucia

A estas alturas, probablemente ya tenga una idea decente de los agentes que ensucian las PCB y, por lo tanto, puede adivinar cómo llegan a una PCB. A continuación se presentan tres causas comunes de PCB sucio.

3.1 Residuos durante la producción

Históricamente, los fundentes activados a base de colofonia se usaban en la fabricación de PCB. Sin embargo, dado que estos fundentes se componen de compuestos de cloro o bromo, cualquier residuo que quede después de la soldadura podría causar corrosión durante la operación del producto.

En consecuencia, se desarrollaron numerosos métodos de limpieza para deshacerse de los haluros. Un producto bien limpio tendría solo cantidades mínimas de compuestos de haluro en la superficie.

Hoy en día, la mayoría de los fabricantes de PCB use fundentes que no requieran limpieza. Teóricamente, estos fundentes, generalmente compuestos de ácidos orgánicos como el adípico y el cítrico, se descomponen fácilmente cuando se calientan durante la soldadura, se unen a la soldadura y no dejan residuos corrosivos.

En la práctica, sin embargo, no es raro que la soldadura fundida se aplique para aislar parte del fundente que se encuentra debajo, negándole el calor necesario para la descomposición. Después de la producción, el cambio sin descomponer se deja en la placa que rodea los puntos soldados como residuo.

Los residuos de fundente deben limpiarse para garantizar el funcionamiento adecuado del circuito a largo plazo. A diferencia de las placas de colofonia activadas, las PCB sin limpieza requieren un saponificador para una limpieza eficaz en lugar de solo agua.

3.2 Influencia del entorno de trabajo

La contaminación por residuos de fundente suele deberse a negligencia o limpieza inadecuada después del montaje. Sin embargo, incluso si elimina los residuos de su circuito recién fabricado, aún debe considerar los contaminantes ambientales.

Por ejemplo, si está soldando en un lugar sucio y polvoriento o al aire libre, es muy probable que algunas partículas de polvo o suciedad queden atrapadas dentro de la soldadura y causen problemas en el futuro. Los PCB en dispositivos electrónicos que encuentran uso en condiciones de mucha humedad o polvo también tienden a deteriorarse mucho más rápido que aquellos en ambientes menos extremos.

Incluso si está seguro de la clasificación IP de la carcasa de su dispositivo, se recomienda revisar las placas de circuito de vez en cuando para adelantarse a cualquier acumulación de polvo, suciedad o humedad.

3.3 Uso/Operación inadecuados

Los PCB son componentes delicados que se cuidan cuando están en uso. Por lo tanto, si bien es posible que no controle por completo el entorno que rodea a su dispositivo, ignorar las precauciones básicas de fabricación y uso también puede poner su PCB en riesgo de contaminación.

Por ejemplo, una placa con componentes activos debe estar encerrada en un paquete ventilado para promover la disipación de calor. Sin embargo, es una buena práctica tener aletas que recubran estas vías respiratorias para negarle al polvo una ruta rápida a su circuito.

Una placa de circuito impreso alojada en un recinto con ventilación abierta acumula polvo y humedad mucho más rápido que un paquete con aletas.

Figura 4:una caja de PCB con ventilación adecuada

Los componentes defectuosos y quemados como resultado del uso inadecuado de un dispositivo también pueden causar la contaminación de PCB. La fuga de electrolito de un condensador, por ejemplo, puede erosionar la placa o, lo que es peor, provocar un cortocircuito en los conductores.

Cómo limpiar una PCB sucia

Los métodos de limpieza de PCB varían según el tipo de placa y el contaminante, y la experiencia y las herramientas que tenga para el trabajo.

Limpiar una placa de circuito no es un paseo por el parque. El más mínimo error puede dañar irreversiblemente su PCB o los componentes que contiene. Por lo tanto, antes de ensuciarse las manos, es esencial preguntarse si vale la pena correr el riesgo, especialmente si la placa funciona y simplemente parece desordenada.

Si respondió "sí" audazmente a la pregunta anterior, o si su placa no funciona y tiene la intención de limpiarla antes de intentar repararla, siga leyendo para saber cómo lidiar con casos de contaminación de PCB como polvo acumulado, suciedad, suciedad y residuos de fundente, así como corrosión electrolítica severa.

4.1.Limpieza de polvo y suciedad

Lo crea o no, la mejor herramienta para eliminar residuos ligeros y secos como el polvo o la suciedad de una placa de circuito impreso es un cepillo de dientes viejo y seco. Es lo suficientemente pequeño y liviano para un manejo cómodo, y sus cerdas finas pueden eliminar incluso las partículas más pequeñas.

También puede usar una fuente de aire comprimido suave para limpiar la tabla, pero no caer en la tentación de usar una aspiradora. La electricidad estática generada en la cabeza de la manguera puede dañar algunos de los componentes de su PCB.

4.2.PCB sucia —Quitar la suciedad

La suciedad se forma cuando se acumula polvo en una placa de circuito impreso, atrapando cualquier cosa, desde agua y aceite hasta soda y cera, y finalmente se adhiere a la placa. Por lo tanto, eliminar la suciedad requiere más que un cepillo de dientes y aire comprimido para limpiar.

Comience por quitar los componentes conectados a la placa y déjelos a un lado para limpiarlos por separado. Quitarlos no solo evita daños, sino que también expone sus cuencas y le permite hacer un trabajo mucho más completo.

Por supuesto, debe anotar exactamente dónde van los componentes antes de quitarlos para que pueda volver a soldarlos fácilmente cuando haya terminado de limpiar la placa.

Los detergentes domésticos sin fosfato eliminan eficazmente la suciedad. Enjuague el tablero y séquelo con un paño limpio y sin fibras. Déjalo reposar durante unos diez segundos para aflojar la suciedad y luego frótalo con tu cepillo de dientes viejo.

Figura 5:Una PCB empapada en detergente

La PCB debe secarse por completo antes de reemplazar los componentes. Precaliente su horno a unos 80 grados centígrados, y una vez que alcance la temperatura, apáguelo y coloque su tabla dentro.

¿Podría dejarlo secar durante dos horas y asegurarse de que cualquier otra persona con acceso a su cocina sepa que no debe tocar el horno?

Después del ciclo de secado, recupere su tabla e inspeccione si está dañada. Si su estado es satisfactorio, vuelva a colocar los componentes.

4.3.Limpieza de restos de fundente

Como se mencionó anteriormente, los residuos de fundente solo se pueden eliminar con un saponificador. El saponificador de limpieza preferido por los entusiastas del bricolaje es el alcohol isopropílico.

Moje su cepillo de dientes con el alcohol y comience a frotar suavemente las áreas afectadas del tablero. El alcohol anhidro, comúnmente usado para limpiar productos electrónicos, funciona mucho más rápido que el alcohol doméstico y, por lo tanto, es un mejor saponificador para la contaminación severa por residuos.

Si tiene algo de dinero de sobra, también puede buscar agentes de limpieza comerciales específicos para la eliminación de fundente. Un limpiador profesional como Envi-Ro-Tech 1676 de Tech Sprays puede brindar excelentes resultados, pero será mucho más costoso de obtener que el alcohol.

4.4.PCB sucia —Corrosión de limpieza

Si su PCB está contaminada con ácido de batería, agua salada (sudor) o corrosión del electrolito del capacitor, debe tratar de neutralizar y limpiar la sustancia lo antes posible.

Mezcla bicarbonato de sodio con agua y aplica la pasta fina resultante en el área dañada por el ácido.

Los ácidos también pueden viajar a lo largo de las huellas de la pizarra a otras áreas que están lejos de la batería, por lo que es posible que desee realizar un "remojo" neutralizador con la mezcla de bicarbonato de sodio para asegurarse de haber neutralizado todo el ácido.

Después de remojar la tabla, enjuáguela bien y siga el procedimiento de "eliminación de suciedad" anterior.

Figura 6:Corrosión de la batería de PCB

Algunas baterías, especialmente las de NiCad, contienen bases en lugar de ácidos, lo que significa que una solución de bicarbonato de sodio no funcionará como agente neutralizador. En su lugar, pruebe con un ácido suave y fácilmente disponible como el vinagre blanco.

El procedimiento de eliminación de suciedad suele ser todo lo que se requiere para tratar la corrosión por agua salada.

Sin embargo, suponga que la exposición al agua salada ha formado óxidos en las superficies metálicas de la tabla, que no parecen ceder al frotamiento suave. En ese caso, es posible que deba recurrir a técnicas especiales como el granallado de medios (granallado de perlas de vidrio o plástico) y el volteo de medios (usando desoxidantes a base de latón).

Mejora del entorno de la junta

El entorno ideal para una placa de circuito impreso está libre de polvo, suciedad, humedad, ácidos, residuos de fundente y otros contaminantes. Sin embargo, es virtualmente imposible mantener su tablero completamente libre de medio ambiente. Eventualmente, cada PCB se ensucia lo suficiente como para requerir limpieza.

Afortunadamente, puede tomar varias medidas para mantener limpia una placa de circuito durante mucho tiempo. Los PCB comprados a fabricantes competentes como WellPCB generalmente vienen en un paquete al vacío con gel de sílice y plástico de burbujas para reducir la exposición al aire y la humedad.

Por lo tanto, si compra una placa, no la saque de su paquete hasta que su diseño esté listo y esté listo para fabricar.

Una placa que ha estado abiertamente en su estante por un tiempo puede acumular suficiente humedad y polvo para socavar el proceso de soldadura y la funcionalidad general de su circuito.

Figura 7:PCB envasadas al vacío

El entorno en el que utilice su PCB también debe tener niveles menores de contaminantes. Mantenga limpio su espacio de fabricación y, si es posible, use guantes de soldadura cuando esté fabricando para evitar que el sudor y las huellas dactilares entren en contacto con la placa.

Además, asegúrese de que el espacio que rodea su dispositivo terminado esté fresco y seco, y tenga cuidado con los insectos y las arañas que se arrastran.

Cómo proteger PCB de la corrosión y la contaminación

Si es poco lo que puede hacer para mejorar el entorno que rodea a su PCB, concéntrese más en proteger la placa en sí. La solución más común y natural para mantener seguros los PCB es colocarlos en recintos.

Las cubiertas adecuadas protegen las placas de circuito de la contaminación externa directa.

Para una protección aún mayor, puede considerar aplicar el revestimiento de conformación. Esta capa evita que numerosos agentes dañinos, incluidos el polvo, la humedad, la niebla salina, los hongos y los ácidos, invadan el tablero. Los buenos productos conformados también son transpirables, lo que permite que escape el agua atrapada debajo. El único inconveniente es que volver a trabajar en la placa de circuito impreso requerirá que la quite y luego vuelva a aplicar el recubrimiento.

Figura 8:Aplicación de revestimiento de conformación

Si su dispositivo está diseñado para entornos donde la humedad puede ser un problema, puede complementar el revestimiento conformado con un ventilador para aspirar el aire de la carcasa y reducir la humedad.

Un paquete de gel de sílice, aunque no es la solución más elegante, también puede ayudar a minimizar el contenido de humedad del recinto.

Por último, tómese el tiempo para limpiar su placa después de soldar para eliminar los residuos de fundente y las bolas de soldadura, y no olvide vigilarla con regularidad para mantenerse a la vanguardia de cualquier corrosión progresiva.

PCB sucia:¿cómo puede ayudar WellPCB?

La limpieza de PCB, especialmente a gran escala, exige más que solo alcohol y un cepillo de dientes. Si tiene un puñado de placas que necesitan limpieza o protección, puede confiar en WellPCB para quitarle el peso de encima.

7.1. Cómo hace WellPCB la limpieza de PCB

El primer paso en el proceso de limpieza de la empresa es investigar la placa e identificar a los agentes responsables del daño mediante un cuidadoso análisis visual, microscopios electrónicos y escaneo de rayos X. Esta verificación inicial permite la necesidad de saber cómo pedir en línea placas de circuito PCB personalizadas. PARA la placa PCB que necesita, puede contactarnos con los técnicos de WellPCB para diseñar la estrategia de limpieza más adecuada para la PCB.

Una vez que se determina el enfoque correcto, la placa sucia se somete al proceso de limpieza, utilizando los detergentes, destilados de petróleo, solventes modificados, agitadores mecánicos y chorros de medios más excelentes de la industria.

Tecnología y experiencia en la fabricación de PCB, ayudando a muchos clientes a resolver problemas. WellPCB tiene especial cuidado con los circuitos miniaturizados, cuyo pequeño tamaño significa que los agentes de limpieza deben tener una baja tensión superficial para fluir por debajo de las cavidades y los componentes. Si está interesado, puede visitar nuestra página de inicio.

Luego, los PCB limpios se enjuagan con aditivos que absorben rápidamente los solventes de limpieza y se secan a temperaturas controladas. Por supuesto, WellPCB abordará rápidamente cualquier otro problema que tenga su PCB, además de la contaminación, para que vuelva a estar en perfectas condiciones.

7.2.Qué tan bien PCB protege PCB

¿Servicios de PCB? Si es así, no busque más, WellPCB se toma muy en serio la protección de PCB. Por lo tanto, puede esperar que las placas que compre se fabriquen con un fundente de alta calidad y bajo contenido de residuos. La empresa también ofrece soluciones de revestimiento de conformación de primera calidad para mantener fuera el polvo y la humedad y evitar la oxidación.

Además, debido a que sus placas de circuito están hechas con el más alto grado de cuidado, no tendrá que preocuparse por errores pequeños y desagradables como grabadores colocados irregularmente, trazos de tamaño incorrecto o juntas débiles.

PCB sucia:conclusión

Una tabla limpia es una tabla fiable y duradera. Si tiene la intención de usar su PCB por más de unos pocos años, límpielo de vez en cuando y manténgalo bien protegido de los contaminantes. Su viejo cepillo de dientes y un poco de alcohol doméstico pueden ser de gran ayuda, pero si necesita ayuda, ¿los servicios de PCB? Si es así, no busque más, WellPCB estará encantado de ofrecerle la mejor solución.