شستشوی برد الکترونیکی با التراسونیک

بردهای الکترونیکی به شکل گسترده در تجهیزات الکتریکی گوناگون همانند تلفن همراه، کامپیوتر، ابزار الکترونیکی و سایر تجهیزات چندکاره مورد استفاده قرار می‌گیرند. آلودگی و گرد و غبار به شدت بر روی عملکرد بردهای الکترونیکی چاپی (PCB) تاثیر گذاشته و باعث افت کارایی آنها می‌شود. آلوده شدن بردهای الکترونیکی با آلودگی‌های گوناگون در فرآیند تولید این بردها امری اجتناب ناپذیر است. از سوی دیگر مدارهای چاپی جای گرفته در تجهیزات الکترونیکی نیز پس از مدتی به دلیل جذب گرد و غبار، خوردگی و ... آلوده شده و کارایی خود را از دست بدهند. بنابراین تمیز کردن و شستشوی برد الکترونیکی در پایان مراحل تولید بسیار مهم بوده و مستقیما بر عملکرد الکترونیکی و طول عمر محصول تاثیر می‌گذارد. همچنین شستن برد الکترونیک برای تعمیر و بازیابی تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده و افزایش بازده آنها فرآیندی متداول در صنعت خدمات پس از فروش است.

اهمیت شستشوی برد الکترونیکی

شستن برد الکتریکی از بسیاری جهات مهم است که مهم‌ترین آن عملکرد برد می‌باشد. باقی ماندن هر گونه آلودگی و ضایعات می‌تواند مانع از عملکرد صحیح برد شود. دلیل دیگر عدم انجام کامل و بی‌نقص سایر مراحل تولید در صورت تمیز نشدن برد است. بعنوان مثال پوشش‌دهی یکنواخت و بی‌نقص برد نیازمند پروسه نظافتی کامل می‌باشد. پوشش‌دهی بدون انجام مرحله نظافت و شستشوی برد الکترونیکی می‌تواند به مشکلات چسبندگی و غیرقابل اطمینان بودن برد منجر شود. برخی دلایل دیگر که لزوم انجام عملیات شستن برد الکترونیکی را ایجاب می‌کند عبارتند از:

• ضایعات فلاکس از پوشش دهی همگن جلوگیری می‌کند.
• آلودگی و پسماند باقی مانده از فلاکس، بازبینی و کنترل کیفی بصری را دشوار می‌سازد.
• پسماند ناشی از فلاکس بر روی سیستم‌های دارای ولتاژ بالا یک مشکل اساسی می‌باشد.
• ضایعات فلاکس پروسه عیب‌یابی را بی‌نهایت دشوار می‌سازد.

روش‌های متفاوت شستشوی برد الکترونیکی

تمیز کردن یک برد مدار چاپی هنگام تولید و اسمبل کردن یا سرویس یک ابزار الکترونیکی پر استفاده به اندازه فرآیند تولید برد الکترونیکی حساس و نیازمند دقت است. استفاده از روش نامناسب هنگام شستشوی برد الکترونیکی ممکن است به آسیب دیدن اتصالات، شل شدن اجزاء و از بین رفتن مواد منجر شود. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی انتخاب روش مناسب تمیز کردن برد الکترونیکی بسیار مهم است.

از جمله روش‌های متداول برای شستشوی بردهای الکترونیکی می‌توان به روش شستشوی دستی، دمش هوای فشرده، استفاده از مکنده‌های ویژه، بهره‌گیری از تکنولوژی CFC اشاره نمود. روش‌های ذکر شده فاقد یکنواختی کیفیت، بازده بالای نظافتی، قابلیت تمیز کردن بخش‌های غیرقابل دسترس بوده، بعضا ناسازگار با محیط زیست می‌باشند و ممکن است باعث آسیب دیدگی اجزاء ظریف و حساس برد الکترونیکی شوند. بنابراین امروزه این روش‌ها تا حدی منسوخ شده و با روش‌های کارآمدتر و کم خطرتر جایگزین شده اند. یکی از بهترین روش‌های جدید تمیز کردن برد الکترونیکی بهره گیری از تکنولوژی التراسونیک است.

شستشوی برد الکترونیکی با التراسونیک کلینر

استفاده از حمام مافوق صوت یا دستگاه شستشوی التراسونیک در صنایع مرتبط با تولید و سرویس مدارهای چابی همانند دیگر صنایع حاوی ابزار و قطعات پیچیده و حساس همانند صنایع پزشکی و دندانپزشکی، صنایع نظامی، تولید جواهرآلات و ... رشد روزافزون یافته است.

دستگاه شستشوی اولتراسونیک برای شستشوی برد الکتریکی بر پایه فرآیند کاویتاسیون یا حباب زایی عمل می‌کند. در این فرآیند حباب‌های کوچک میکروسکوپی تشکیل شده در برخورد با سطح تحت شستشو ترکیده و جرم و آلودگی را از سطح جدا می‌کنند. عامل ایجاد کننده کاویتاسیون، فرکانس بالای امواج مافوق صوتی است که توسط ترانسدیوسر‌های متصل به کف و دیواره مخزن دستگاه ایجاد می‌شوند. امواج مافوق صوت فرکانسی بیش از دامنه طبیعی شنوایی انسان دارند که در حدود 20 کیلوهرتز است. ایجاد و از بین رفتن پیوسته حباب‌ها همانند یک عامل اسکرابینگ عمل نموده و باعث تمیز شدن بخش‌های مختلف برد الکترونیکی به سادگی و در کمترین زمان ممکن می‌شود.

مزایای استفاده از دستگاه شستشوی التراسونیک برای شستن برد الکترونیکی

استفاده از تکنولوژی التراسونیک برای تمیز کردن بردهای الکترونیکی در مقایسه با سایر روش‌های متداول دارای مزایای متعدد است که موجب شده است صنایع مرتبط با مدارهای چاپی از این روش سازگار با محیط زیست، کنترل شده، ساب میکرونی به شکل گسترده استفاده کنند. مهم‌ترین مزایای این روش عبارتند از:

• قابلیت از بین بردن هر نوع آلودگی شامل فلاکس، ضایعات جوش، گرد و غبار، زنگ زدگی
• عدم آسیب رساندن به بخش‌های حساس ( در صورت انتخاب فرکانس مناسب)
• کاهش محصولات برگشتی از بخش کنترل کیفی و افزایش دوام محصول
• استفاده از آب یا محلول‌های سازگار با محیط زیست
• قابلیت نفوذ به کوچکترین فضاها و قابلیت شستشوی پیچیده‌ترین شکل‌ها
• کیفیت شستشوی عالی و یکنواخت در تمامی بخش‌ها
• امکان شستشوی سایر ابزار و تجهیزات تولید برد الکترونیک همانند نازل‌های توزیع کننده و سری های چاپ

پارامترهای مهم در شستن بردهای الکترونیکی با حمام مافوق صوت

برای دستیابی به بهترین نتیجه و جلوگیری از آسیب دیدگی برد الکترونیکی بعنوان یه قطعه ظریف و حساس هنگام شستشو با اولتراسونیک باید به پارامترهای زیر توجه نمود:

فرکانس

فرکانس‌های پایین‌تر موجب ایجاد حباب‌های بزرگتر می‌شود که با شدت بالاتری ترکیده و برای از بین بردن آلودگی‌های سرسخت مناسب هستند. در مقابل هر چه فرکانس بالاتر باشد، حباب‌های ریزی ایجاد می‌شوند. این حباب‌ها می‌توانند در ریزترین حفرات و شیارها نفوذ کرده و امکان شستشوی ملایم و موثر را فراهم کنند. بنابراین هنگام شستشوی برد الکترونیک با این دستگاه باید به فرکانس توجه نمود.

محلول شوینده

اگرچه امکان شستن برد الکترونیکی تنها با استفاده از آب وجود دارد اما با استفاده از محلول شوینده مناسب کیفیت عملیات به نحو چشمگیر افزایش می‌یابد. انتخاب محلول شوینده به اندازه انتخاب دستگاه التراسونیک مهم است زیرا خواص فیزیکی این محلول همانند فشار بخار، کشش سطحی، ویسکوزیته و دانسیته بر روی کارایی فرآیند کاویتاسیون تاثیر می‌گذارند.

توان و زمان دستگاه

هنگام تمیز کردن برد الکترونیک با دستگاه التراسونیک انتخاب توان و زمان بهینه بسیار مهم است زیرا توان و زمان بیش از حد بالا به آسیب دیدگی اجزاء حساس برد منجر می‌شود. اگر توان و زمان کمتر از مقدار بهینه باشد بازده عملیات کاهش یافته و کیفیت نظافتی مطلوب حاصل نمی‌شود.

نحوه قرارگیری برد الکترونیک در مخزن

نحوه قرارگیری برد الکترونیک داخل مخزن دستگاه شستشوی الکتراسونیک حائز اهمیت است. بردها یا سبد حاوی آنها نباید مستقیما بر روی کف مخزن قرار گیرند. همچنین کل مساحت سطح مقطع برد نباید بیش از 70% مساحت سطح مقطع مخزن باشد. طراحی نامناسب سبد نگهدارنده یا پر کردن سبد با قطعات بسیار باعث افت عملکرد بهترین دستگاه‌های التراسونیک می‌گردد.

شدت التراسونیک

شدت التراسونیک با واحد وات بر لیتر تعریف می‌شود. اگرچه فرآیند شستشو به کاویتاسیون بستگی دارد اما ایجاد کاویتاسیون متاثر از شدت التراسونیک است. هر چه شدت التراسونیک بیشتر باشد، اثر کاویتاسیون واضح تر است که به معنای شستشوی بهتر می‌باشد. اما باید توجه نمود که با افزایش شدت التراسونیک احتمال آسیب دیدگی اجزاء حساس بیشتر می‌شود بنابراین هنگام تمیز کردن برد الکترونیک باید شدت بهینه انتخاب شود.