Los circuitos impresos acumulan polvo y ocasionalmente entran en contacto con líquidos por salpicaduras o remojo. La exposición a estos elementos corroe gradualmente las uniones de soldadura, lo que puede dañar el circuito.
Un gran número de contaminantes también puede aislar componentes diminutos en la placa, evitando la pérdida de calor y eventualmente el sobrecalentamiento.
Este artículo describe cómo la suciedad del PCB afecta a su proyecto y cómo limpiar el PCB. Debe serle útil.
1、PCB Sucio--What ¿Significa "Dirty PCB"?
Un circuito impreso sucio es aquel que ha sido expuesto a agentes ambientales nocivos como la humedad y el polvo y, por consiguiente, se ha deteriorado significativamente. El término "PCB sucio" también se utiliza ocasionalmente en el mercado para referirse a placas de segunda mano o restauradas que se compran como alternativas más baratas a los PCB nuevos.
Un PCB usado en un dispositivo anterior es reacondicionado lo suficiente por una empresa de limpieza de PCB para que pase como utilizable en la fabricación de un nuevo aparato.
A pesar del nombre, los PCBs sucios de calidad comercial suelen estar bastante limpios a simple vista. Sin embargo, aunque un PCB sucio de buena calidad puede seguir funcionando durante un período considerable, no puede garantizar la longevidad de una placa nueva.
Por lo tanto, los PCB sucios de venta al público se reservan idealmente para los prototipos.
Un PCB también puede considerarse "sucio" si tiene una cantidad considerable de residuo de flujo que queda después de la soldadura. Hoy en día, alrededor del 70% de todas las placas impresas se ensamblan con pasta de soldadura no limpia, lo que en términos sencillos significa que el flujo no debe ser eliminado.
Sin embargo, después de la soldadura, el fundente suele dejar algún residuo en y alrededor de las uniones de soldadura. La cantidad de residuos depende del contenido del fundente -resinas sólidas, agentes gelificantes y activadores- y los fundentes con pocos sólidos dejan pocos residuos en la placa.
2、PCB Sucio--How Un PCB Sucio Puede Afectar el Trabajo
Los contaminantes del PCB como el polvo, la humedad y los residuos de flujo 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, así como en una cantidad importante de agua y sales disueltas.
El impacto del polvo en la fiabilidad de los PCB es cada vez mayor, gracias a la tecnología de miniaturización, junto con el creciente uso de placas de circuitos en condiciones de mayor exposición al polvo, como en las industrias de las telecomunicaciones y la información.
El polvo puede causar varios problemas a una placa de circuito. Debido a su naturaleza hidrófila, puede formar una película de electrolito conductor que puede comprometer la resistencia del aislamiento de la superficie entre los conductores.
Incluso sin agua, las partículas pueden aumentar la fricción en las superficies de contacto promoviendo el desgaste y la corrosión. Además, como actúan como dieléctricos, también pueden inducir interferencias en las señales de los conectores y las líneas.
Si todo esto no es suficiente para motivarlo a inspeccionar finalmente sus componentes electrónicos, el polvo que se acumula en los componentes activos y en los conectores de potencia puede causar daños irreversibles cuando los componentes se sobrecalientan.
2.2 Residue de flujo
Aunque el polvo y la humedad no significan nada bueno para los PCB, el residuo de flujo puede tener efectos aún peores en su proyecto. Los materiales de flujo no limpios se introdujeron para eliminar la necesidad de limpiar las placas de circuito antes de volver a soldar.
Sin embargo, aunque los beneficios de las placas sin limpiar 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, causando problemas de conductividad, especialmente en circuitos con velocidades de reloj de más de un gigahercio.
En estas frecuencias tan altas, los electrones se conducen principalmente por la superficie exterior del conductor, lo que significa que el residuo de flujo en los terminales puede conducir la corriente, causando interferencias en la señal.
Al igual que el polvo, el residuo de flujo también tiene propiedades hidrofílicas. Así que, cuando se dispensa un material de relleno en un ensamblaje de flip chip y se cura con calor, se puede formar una pequeña bolsa o vapor o gas y eventualmente separar el relleno del tablero, creando una vía para que los contaminantes penetren en el ensamblaje.
3、PCB Sucio--Factors Que Puede Causar un Sucio PCB
A estas alturas, probablemente tengas una idea decente de los agentes que ensucian los PCB y puedas, por lo tanto, adivinar cómo llegan a un PCB. A continuación se presentan tres causas comunes de los PCB sucios.
3.1 Residuos durante la producción
Históricamente, los fundentes activados a base de colofonia se utilizaban en la fabricación de PCB. Sin embargo, como estos fundentes estaban compuestos de cloro o bromo, cualquier residuo que quedara después de la soldadura causaría corrosión durante el funcionamiento del producto.
Por consiguiente, se desarrollaron numerosos métodos de limpieza para eliminar los haluros. Un producto bien limpiado sólo tendría cantidades mínimas de compuestos de haluros en la superficie.
Hoy en día, la mayoría de los fabricantes de PCB utilizan fundentes no limpios. Teóricamente, estos fundentes, normalmente compuestos de ácidos orgánicos como el adípico y el cítrico, se descomponen fácilmente cuando se calientan durante la soldadura, uniéndose a la soldadura y no dejando ningún residuo corrosivo.
En la práctica, sin embargo, no es raro que la soldadura fundida que se aplica para aislar parte del flujo debajo, negándole el calor necesario para la descomposición. Después de la producción, el fundente no descompuesto se deja en la placa que rodea los puntos de soldadura como residuo.
El residuo de fundente debe ser limpiado para asegurar el correcto funcionamiento del circuito a largo plazo. A diferencia de las placas de colofonia activada, los PCB no limpios requieren un saponificador para una limpieza efectiva, en lugar de sólo agua.
3.2 Influencia del entorno de trabajo
La contaminación por residuos de flujo suele deberse a la negligencia o a una limpieza inadecuada después del montaje. Sin embargo, incluso si se eliminan los residuos de su circuito recién fabricado, todavía tiene que considerar los contaminantes ambientales.
Por ejemplo, si está soldando en un lugar polvoriento, sucio o al aire libre, hay muchas posibilidades de que algunas partículas de polvo o suciedad queden atrapadas en la soldadura y causen problemas en el futuro. Los PCB de los aparatos electrónicos que se utilizan en condiciones de humedad o polvo extremas también tienden a deteriorarse mucho más rápido que los de los entornos menos extremos.
Aunque confíe en la clasificación IP de la caja de su dispositivo, es aconsejable comprobar sus placas de circuito de vez en cuando para adelantarse a cualquier acumulación de polvo, suciedad o humedad.
3.3 Uso y operación incorrectos
Los PCB son componentes delicados que se cuidan cuando se usan. Por lo tanto, aunque no pueda controlar completamente el entorno que rodea a su dispositivo, ignorar las precauciones básicas de fabricación y uso también puede poner a su PCB en riesgo de contaminación.
Por ejemplo, una placa con componentes activos debe estar encerrada en un paquete ventilado para promover la disipación del calor. Sin embargo, es una buena práctica tener aletas que cubran estas vías respiratorias para evitar que el polvo se dirija a su circuito.
Un PCB alojado en un recinto ventilado abiertamente acumula polvo y humedad mucho más rápido que el de un paquete con aletas.
El mal funcionamiento y los componentes quemados resultantes del uso inadecuado de un dispositivo también pueden causar contaminación por PCB. La fuga de electrolito de un condensador, por ejemplo, puede corroer la placa, o peor aún, provocar un cortocircuito en los conductores.
4、PCB Sucio--How Para Limpiar un PCB Sucio
Los métodos de limpieza del PCB varían según el tipo de placa y el contaminante, y también de la experiencia y las herramientas que se tienen para el trabajo.
Limpiar un tablero de circuitos no es un paseo por el parque. El más mínimo error puede dañar irreversiblemente tu PCB o los componentes de éste. Por lo tanto, antes de ensuciarse las manos, es importante preguntarse si vale la pena correr el riesgo, especialmente si la placa funciona y sólo parece estar sucia.
Si has respondido con valentía "sí" a la pregunta anterior, o si tu placa no funciona y tienes la intención de limpiarla antes de intentar repararla, sigue leyendo para saber cómo tratar los casos de contaminación de PCB como polvo acumulado, suciedad, mugre y residuos de fundente, así como la corrosión severa de electrolitos.
4.1. Limpiar el polvo y la suciedad
Lo creas o no, la mejor herramienta para eliminar los desechos secos y ligeros como el polvo o la suciedad de un PCB es un viejo y seco cepillo de dientes. Es lo suficientemente pequeño y ligero para un manejo cómodo, y sus finas cerdas pueden eliminar incluso las partículas más pequeñas.
También puede utilizar una fuente de aire comprimido suave para limpiar el tablero, pero no se deje tentar por el uso de una aspiradora. La electricidad estática generada en la cabeza de la manguera puede dañar algunos de los componentes del PCB.
4.2. Eliminación de la suciedad
La suciedad se forma cuando el polvo se acumula en un PCB atrapando cualquier cosa desde agua y aceite hasta soda y cera y finalmente se adhiere a la tabla. Quitar la suciedad, por lo tanto, requiere más que un cepillo de dientes y aire comprimido para limpiar.
Empieza por quitar los componentes de la placa y dejarlos aparte para una limpieza separada. Quitarlos no sólo previene el daño, sino que también expone sus encajes y permite hacer un trabajo mucho más minucioso.
Por supuesto, tienes que anotar exactamente dónde van los componentes antes de quitarlos para que puedas soldarlos fácilmente cuando termines de limpiar la placa.
Los detergentes domésticos sin fosfato son eficaces para quitar la suciedad. Déjalo reposar unos diez segundos para aflojar la suciedad, y luego frótalo con tu viejo cepillo de dientes. Enjuague la tabla y séquela con un paño limpio y sin fibras.
Es crucial que el PCB se seque completamente antes de reemplazar los componentes. Precaliente su horno a unos 80 grados centígrados, y una vez que esté a la temperatura, apáguelo y coloque su placa dentro.
Déjelo secar durante dos horas, y asegúrese de que nadie más 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 del residuo de fundente
Como se mencionó anteriormente, el residuo de flujo sólo puede ser removido usando un saponificador. El saponificador de limpieza para los entusiastas del bricolaje es el alcohol para frotar de la casa.
Humedezca su cepillo de dientes con el alcohol y comience a frotar suavemente las áreas afectadas de la tabla. El alcohol anhidro, comúnmente usado para la limpieza de los aparatos electrónicos, trabaja mucho más rápido que el alcohol doméstico y es, por lo tanto, un mejor saponificador para la contaminación severa de residuos.
Si tienes algo de dinero para gastar, también puedes buscar agentes de limpieza comerciales que sean específicos para la eliminación del fundente. Un limpiador de calidad como el Envi-Ro-Tech 1676 de Tech Sprays puede dar excelentes resultados, pero es mucho más caro de obtener que el alcohol.
4.4. Limpieza de la corrosión
Si su PCB está contaminado con ácido de batería, agua salada (sudor) o corrosión del electrolito del condensador, debe tratar de neutralizar y limpiar la sustancia lo antes posible.
Mezcle bicarbonato de sodio con agua y aplique la fina pasta resultante en la zona con el daño del ácido.
Los ácidos también pueden viajar a lo largo de los rastros del tablero a otras áreas que están lejos de la batería, así que tal vez quieras realizar un "remojo" neutralizante con la mezcla de bicarbonato de sodio para asegurarte de que has neutralizado todo el ácido.
Después de remojar la tabla, enjuágala bien y sigue con el procedimiento de "quitar la suciedad" anterior.
Algunas baterías, sobre todo 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 la suciedad suele ser lo único que se requiere para tratar la corrosión por agua salada.
Sin embargo, si la exposición al agua salada ha formado óxidos en las superficies metálicas de la tabla, que no parecen ceder al lavado suave, puede que tenga que recurrir a técnicas especiales como el chorreo de medios (chorreo con perlas de vidrio o plástico) y la voltereta de medios (utilizando desoxidantes a base de latón).
5、PCB Sucio--Board Mejora del medio ambiente
El entorno ideal para una placa de circuito impreso es el que está libre de polvo, suciedad, humedad, ácidos, residuos de flujo y otros contaminantes. Sin embargo, es virtualmente imposible mantener su placa completamente libre de ambiente. Eventualmente, cada PCB se ensucia lo suficiente como para requerir limpieza.
Afortunadamente, se pueden tomar varias medidas para mantener una placa de circuito impreso limpia durante mucho tiempo. Los PCB comprados a fabricantes competentes como nuestroPCB suelen venir en un envase al vacío, con gel de sílice y envoltura de burbujas para reducir la exposición al aire y a la humedad.
Por lo tanto, si compras una placa, no la saques de su paquete hasta que tu diseño esté listo y estés listo para fabricarlo.
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.
El entorno en el que se utiliza el PCB también debe tener los menores niveles 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 el tablero.
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.
6、PCB Sucio--How Para Proteger el PCB de la Corrosión y la Contaminación
Si es poco lo que puedes hacer para mejorar el ambiente que rodea a tu PCB, céntrate más en la protección de la propia placa. La solución más natural y más común para mantener los PCB a salvo de la situación es colocarlos en recintos.
Las carcasas adecuadas protegen las placas de circuito de la contaminación externa directa.
Para una protección aún mayor, puede considerar la aplicación del revestimiento de conformidad. Este revestimiento evita que numerosos agentes dañinos, incluyendo el polvo, la humedad, la niebla salina, los hongos y los ácidos, invadan la placa. Los productos conformados adecuados también son transpirables, permitiendo que la humedad atrapada debajo escape. La única desventaja es que al reelaborar el PCB será necesario quitar y luego volver a aplicar el revestimiento.
Figura 8: Aplicación de la capa de conformidad
Si su aparato está destinado a entornos en los que 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 en la carcasa.
Por último, tómese el tiempo de limpiar su tablero después de soldar para eliminar los residuos de fundente y las bolas de soldadura, y no olvide vigilarlo regularmente para adelantarse a cualquier corrosión progresiva.
7、PCB Sucio--How Puede Ayudar WellPCB?
La limpieza del PCB, especialmente en las demandas a gran escala, requiere más que sólo alcohol y un cepillo de dientes. Si tienes un puñado de placas que necesitan limpieza o protección, puedes confiar en que WellPCB te quitará el peso de encima.
7.1. Cómo hace WellPCB la limpieza de los PCB
El primer paso en el proceso de limpieza de la empresa es investigar el tablero e identificar los agentes responsables de los daños, utilizando un cuidadoso análisis visual, microscopios electrónicos y escaneo de rayos X. Esta comprobación inicial permite a los técnicos de WellPCB elaborar la estrategia de limpieza más adecuada para el PCB.
Una vez que se determina el enfoque correcto, el tablero sucio se somete al proceso de limpieza, utilizando los detergentes más excelentes de la industria, destilados de petróleo, disolventes modificados, agitadores mecánicos y chorreadores de medios.
El WellPCB presta especial atención a los circuitos miniaturizados, cuyo pequeño tamaño significa que los agentes de limpieza utilizados deben tener una baja tensión superficial para que fluyan por debajo de las cavidades y los componentes.
Los PCB limpios se enjuagan después con aditivos que absorben rápidamente los disolventes de limpieza y finalmente se secan a temperaturas controladas. Por supuesto, el WellPCB será rápido en resolver cualquier otro problema que tenga su PCB, además de la contaminación, para que vuelva a estar en perfectas condiciones.
7.2.Cómo hace WellPCB la protección de los PCB
WellPCB se toma muy en serio la protección de los PCB. Por lo tanto, puede esperar que las placas que compra se fabriquen con un flujo de alta calidad y bajo en residuos. La compañía también ofrece soluciones de recubrimiento conformado de alta calidad para mantener el polvo y la humedad fuera y prevenir la oxidación.
Además, como sus placas de circuitos se fabrican con el mayor grado de cuidado, no tendrá que preocuparse por pequeños y desagradables errores como grabados irregulares, trazas de tamaño incorrecto o juntas débiles.
8、Conclusion
Una tabla limpia es una tabla fiable y duradera. Si tiene la intención de utilizar su PCB durante 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 casero pueden servirle de mucho, pero si necesita ayuda, WellPCB estará más que feliz de ofrecerle la mejor solución.