Jahrelang fehlte der Branche ein tiefes Verständnis für Reinigungsprozesse. Frühe PCBAs hatten eine geringe Komponentendichte, was es schwer machte, Flussmittelresteffekte zu erkennen. Heute hat die Miniaturisierung die Bauteilgrößen und den Abstand verkleinert, was Bedenken hinsichtlich Versagen durch winzige Partikelrückstände wie Kurzschlüsse und elektrochemische Migration aufwirft. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, konzentrieren sich immer mehr SMT-Hersteller auf die Reinigung.

Die Reinigung kombiniert die statische Reinigungskraft von Agenten und die dynamische Kraft von Geräten, um Schadstoffe zu entfernen. Sie tritt in SMT- und THT-Stufen auf, wobei Oberflächenkontaminanten eliminiert werden, um die Zuverlässigkeitsrisiken zu verringern. In der Elektronikherstellung ist die Wahl des richtigen Reinigungsmittels und der richtigen Geräte entscheidend. Vier Hauptfaktoren beeinflussen die Reinigungsstabilität: Reinigungsziel, Ausrüstung, Mittel und Prozesskontrolle.

Reinigungsziel

Die Hauptziele sind Lötpaste und Flussmittelrückstände, die elektrochemische Migration, Korrosion und Kurzschlüsse verursachen können. Aber Leiterplatten können auch große Partikel, Ölflecken oder Fingerabdrücke aufweisen. Verschiedene PCBAs haben unterschiedliche Materialien und Oberflächen.

• Manche Produkte können kein Wasser erreichen, was eine Immersionsreinigung ausschließt.
• Empfindliche Komponenten aus empfindlichen Metallen halten einer Ultraschallreinigung nicht stand.
• Manche benötigen pH-neutrale Lösungen für eine sanfte Behandlung.
• Der enge Abstand der Komponenten verhindert, dass deionisiertes Wasser zu Schadstoffen gelangt, was chemische Mittel erfordert.

Reinigungsmittel

Die Auswahl spezialisierter Agenten ist entscheidend. Materialkompatibilität wird oft übersehen, ist aber entscheidend:

• Inkompatible Stoffe können Metalle korrodieren (z. B. Aluminiumspäne, Kupferoberflächen) oder das Ablösen der Etiketten verursachen.
• Inkompatibilität zwischen Agenten und Zielen oder Geräten kann zu Produktausfall oder Verstopfungen der Maschinen führen.

Als Chemiekalie für die Produktionslinie bergen Reinigungsmittel Risiken, wenn sie unsachgemäß behandelt werden. Sichere und umweltfreundliche Optionen werden empfohlen, die den Industriestandards wie REACH, RoHS und WEEE entsprechen.

Reinigungsgeräte

Ein kompletter Vorgang umfasst das Reinigen, Abspülen und Trocknen. Optionen umfassen:

• Offline-Chargenreinigung (Ultraschall, Immersion, Zentrifugal).
• Online-Sprühsysteme.
• Tests unter realen Bedingungen helfen, Reinigungsanwendungen, Geräte und Mittel für spezifische Bedürfnisse zu bewerten.

Prozesssteuerung

Schadstoffe in der Reinigungslösung verringern die Effizienz im Laufe der Zeit. Wichtige Fragen sind, wann die Lösung ersetzt werden soll und wie die Parameter für Umwelt- oder Produktänderungen angepasst werden können. Daten zu Zeit, Wirkung, Konzentration und Temperatur sind unerlässlich.

• Die Konzentration schwankt durch Schadstoffe, Verdunstung oder deionisiertes Wasser.
• Die Überwachung der Konzentration gewährleistet stabile Reinigungsergebnisse.

Schlussfolgerung

Die Optimierung der PCBA-Reinigung erfordert ein Abwägen von vier entscheidenden Faktoren: das Reinigungsziel, das Reinigungsmittel, die Ausrüstung und die Prozesssteuerung. Durch die Berücksichtigung der Materialkompatibilität, die Auswahl geeigneter Methoden und die Überwachung von Parametern wie Konzentration und Temperatur können Hersteller die Zuverlässigkeit erhöhen und das Ausfallrisiko verringern. Da PCBAs weiterhin miniaturisiert werden, wird ein proaktiver Ansatz zur Reinigung – gestützt auf datengetriebene Tests und grüne Lösungen – unerlässlich sein, um Industriestandards zu erfüllen und langfristige Produktleistung sicherzustellen.