에어로졸 세척은 인쇄 회로 기판(PCB)의 전체 작업대 세척 프로세스 전반에 걸쳐 깨끗하고 사용하지 않은 솔벤트를 지속적으로 공급합니다. 에어로졸 세척은 새로운 오염 물질의 유입을 방지합니다. 에어로졸 세척과 관련된 몇 가지 분명한 이점이 있지만 이 탁상용 세척 방법이 회로 기판을 일관되고 안정적으로 세척할 수 있는지 여부에 대한 질문이 남아 있습니다. 이 백서는 다양한 변수가 에어로졸 청소에서 수행하는 역할을 조사하고 에어로졸 청소 과정을 개선하기 위한 지침을 제공합니다.
테스트 목적으로 Kester의 FL250D(Sn63Pb37 ), 2개의 QFN과 1개의 QFP를 부착하기 위한 무세척 페이스트. Amerway #100 유형 "R" 비활성 로진 플럭스와 함께 두 가지 구성 요소(QFN B 및 QFP)를 플럭스하여 재작업을 시뮬레이션했습니다. QFN A는 컨트롤 역할을 하기 위해 손대지 않았습니다. 이를 통해 교차 오염을 확인할 수도 있습니다. 플럭스 두 방울(유리 피펫에서)을 QFN B의 상단에 한 방울, 바닥에 한 방울을 추가했습니다. QFP에 4방울을 각 측면에 하나씩 추가했습니다. 그런 다음 휴대용 열/공기 총을 사용하여 400oF에서 2분 동안 보드를 리플로우했습니다.
Techspray의 G3 Flux Remover(파트 #1631-16S) 에어로졸은 플럭스의 탁상용 제거에 사용되었습니다. 이 솔벤트는 "R" 유형의 비활성 로진 플럭스(재작업을 시뮬레이션하는 데 사용되는 플럭스)의 세척 효과 때문에 선택되었습니다. 목적은 솔벤트 전달의 영향을 연구하기 위해 알려진 세척 효과를 가진 솔벤트를 사용하는 것이었습니다. 보드 청결도는 64X 배율로 육안 검사를 통해 결정되었습니다.
더 나은 제어와 폐기물 감소를 위해 빨대 부착물 사용
빨대 부착물을 사용하면 스프레이를 보다 잘 제어할 수 있으므로 과도한 용제 낭비를 제거할 수 있습니다. 빨대는 용매가 어디로 갔는지 정확하게 지시하는 데에도 유용했습니다. 이를 통해 사용자는 구성 요소 아래에서 용매를 안내할 수 있습니다. 솔벤트가 빨대 부착 없이 대상 영역(예: 구성 요소의 측면)에 스프레이될 때 대상 주변 영역에서 많은 재료가 낭비되고 구성 요소 아래로 이동할 수 있는 재료는 거의 없습니다. >(그림 1 참조).
그림 1: 에어로졸 스프레이(왼쪽)와 빨대를 부착한 상태의 시각적 비교
구성 요소 아래를 효과적으로 청소하기 위한 스프레이 기술
모서리 또는 측면에만 초점을 맞추는 것과는 대조적으로 오염된 각 구성 요소의 모서리와 측면을 모두 처리했을 때 최상의 결과를 얻었습니다. 솔벤트를 모서리로 정확하게 향하게 하면 존재했을 수 있는 플럭스 댐을 분해하는 데 도움이 되었습니다. 먼저 모서리를 치우는 것은 용매가 통과할 수 있는 최대 채널 수를 여는 데 필수적입니다. 이 채널은 완전히 열리지 않았기 때문에 측면을 먼저 청소하면 최적의 청소 효과를 얻을 수 없습니다. 사용 가능한 열린 채널이 많을수록 플럭스가 용매에 노출될 가능성이 커집니다. 용매 노출이 증가하면 구성 요소 아래에 갇힌 모든 플럭스가 빠져나갈 가능성이 높아집니다.
진동 또는 고정 스프레이를 사용하는 선택은 구성 요소의 크기에 따라 다릅니다. 작은 부품의 경우 부품 측면에 고정 스프레이를 사용하는 것으로 충분했습니다. 더 큰 구성 요소의 경우 스프레이가 구성 요소의 각 측면을 가로질러 앞뒤로 진동할 때 더 깨끗한 보드가 달성되었습니다. 이 진동 스프레이는 용제가 플럭스와 유사한 방식으로 여러 각도에서 구성 요소 아래로 흐를 수 있는 기회를 제공했습니다.
분무 각도가 효율성에 어떤 영향을 미칩니까?
30o, 45o 또는 60o 보드에 대한 것은 보드의 청결도에 영향을 미치지 않았습니다. 일반적인 하향 또는 상향 각도로 충분했습니다. 빨대를 최대한 활용하려면 잔여물이 이동해야 하는 방향을 생각해야 합니다. 구성 요소 아래에서 잔류물을 제거하려고 할 때 구성 요소 아래에 솔벤트를 안내하는 각도로 기판에 가깝게 스프레이하십시오. 구성품 아래에서 잔여물이 모두 제거되면 구성품 상단에서 스프레이하여 가장자리를 따라 비스듬히 기울여 구성품에서 잔여물을 밀어냅니다.
청소 도구를 사용하는 올바른 방법과 잘못된 방법
휴대용 브러시와 면봉이 보드를 떠났습니다.시작보다 더 더럽게 보입니다. 브러시와 면봉은 부분적으로 용매화된 플럭스를 구성 요소 주위에 퍼뜨린 다음 건조시켜 흰색 잔류물을 남깁니다. 이 응용 프로그램에서 폴리우레탄 폼 면봉 중 어느 것도 잘 고정되지 않았습니다. 거품 면봉은 공격적인 솔벤트로 포화되었을 때 약해져서 쉽게 찢어졌습니다. 휴대용 도구의 또 다른 문제는 용매가 너무 빨리 증발한다는 것입니다. 최종 헹굼을 사용할 때 최상의 결과를 얻을 수 있었습니다(그림 2 참조). 핵심은 보드가 마르지 않도록 하는 것입니다. 보드가 건조되면 부분적으로 용매화된 플럭스가 건조되어 앞서 언급한 흰색 잔류물이 남게 됩니다. IPA와 같이 증발 속도가 느린 용매는 증발 문제를 방지하는 데 도움이 되지만 여전히 헹구어야 합니다(아래 헹굼에 대한 자세한 내용 참조). 또한 일부 솔벤트는 스크러빙하는 동안 구성 요소 아래로 이동할 수 있지만 에어로졸 스프레이의 힘이 없으면 구성 요소 아래의 잔류물이 밀려 나올 가능성은 희박합니다.
그림 2: 휴대용 브러시로 청소한 보드. 구성 요소를 적신 다음 브러시를 적셔서 오염된 부분을 문지르는 데 사용했습니다. 첫 번째 사진의 보드는 최종 헹굼을 거치지 않았습니다. 두 번째 사진의 보드는 제거되었습니다(참고: 모든 플럭스는 제거되지 않았습니다).
일부 솔벤트 클리너는 스프레이 헤드에 직접 부착되는 브러시와 함께 제공되며 솔벤트는 느린 속도로 브러시를 통해 흐릅니다. (그림 3 참조) . 이것은 특히 유럽에서 사용 가능한 디플럭서에서 일반적입니다. 버진 솔벤트의 지속적인 공급의 이점으로 인해 브러시 부착물은 핸드헬드 도구보다 한 단계 높은 결과를 생성했습니다. 그러나 브러시 부착물은 에어로졸 단독 세척에서 관찰되는 것과 동일한 수준의 청정도를 나타내지 않았습니다. 브러시 부착은 문제 영역을 문지르는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 빨대 부착물을 통한 에어로졸의 힘은 유사한 결과를 생성했습니다.
휴대용 도구와 같은 브러시 부착물은 새로운 오염 물질을 유발할 가능성이 있습니다. 또한 브러시 부착물이 최대한 활용되려면 구성품 아래의 청소와 최종 헹굼 모두에 별도의 에어로졸이 필요합니다. 핸드헬드 도구와 마찬가지로 에어로졸 스프레이의 힘이 없으면 일부 솔벤트가 스크러빙 중에 구성 요소 아래로 이동할 수 있습니다. 그러나 구성 요소 아래의 잔류물이 밀려 나올 가능성은 희박합니다. 브러시 부착물을 사용하려면 대상 영역이 포화 상태를 유지해야 하기 때문에 대상 영역은 청소 기간 동안 용제 풀에 남아 있습니다. 이렇게 하면 잔류물이 완전히 제거되지 않고 보드에서만 재배치될 가능성이 높아집니다. 최종 헹굼은 모든 잔류물이 보드에서 제거되도록 하기 위해 브러시 부착물을 사용하는 모든 응용 분야에서 특히 중요한 것으로 나타났습니다(그림 3 참조).
또한 에어로졸 캔에 의해 지속적으로 공급되는 세척을 위한 별도의 브러시 메커니즘을 제공하는 상용 브러시 시스템이 있습니다. 브러시 부착물과 비교할 때 이 시스템과 관련된 청소 이점은 관찰되지 않았습니다. 솔벤트 사용을 줄이기 위해 브러시 시스템이나 부착물을 사용하는 경우가 많지만 적절한 헹굼을 적용하면 이러한 상대적 이점이 크게 줄어듭니다(그림 4 참조).
그림 3: 브러시 부착물 및 브러시 부착물로 청소된 보드(별도의 에어로졸이 사용되지 않음). 사전 헹굼 또는 최종 헹굼을 사용하지 않았습니다. 각각 QFN B 및 QFP 주변에 흰색 잔류물이 표시됩니다.
그림 4: 브러시 부착물로 세척된 보드(별도의 에어로졸은 사전 린스 및 최종 헹굼에 사용됨). 각각 QFN B 및 QFP 주변에 약간의 흰색 잔류물이 나타납니다.
최종 헹굼이 필요합니다
최종 헹굼이 필요한 단계인 것으로 나타났습니다. 이 단계는 구성 요소 아래 및 주변에서 제거된 모든 용매화된 플럭스 잔류물이 단순히 재배치되지 않고 보드에서 완전히 흘러나오도록 합니다.
언뜻 보기에는 권장되는 방법이 과도해 보일 수 있습니다. 아무도 그 차이를 볼 수 없을 때 부품 아래를 철저히 청소하는 모든 수고와 비용을 감수해야 하는 이유는 무엇입니까? 그것은 모두 전자 장치의 신뢰성 요구 사항으로 귀결됩니다. 무세척 플럭스로 조립된 일회용 전자 장치의 경우 전체 헹굼만으로도 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다. 높으면r 신뢰성이 요구되며 더 많은 주의가 필요합니다. 이러한 경우 위에서 언급한 기술은 이온 오염으로 인한 최종 장치의 잠재적 고장을 방지하는 데 도움이 됩니다. 시간과 노력을 먼저 투자하는 것은 종종 돈을 잘 쓰는 것입니다.
