Dirty PCB – Le guide ultime pour rendre votre PCB propre et durable

PCB sale Les cartes de circuits imprimés accumulent de la poussière et entrent occasionnellement en contact avec des liquides par éclaboussures ou trempage. L'exposition à ces éléments corrode progressivement les joints de soudure, ce qui peut endommager le circuit.

De nombreux contaminants peuvent également isoler de minuscules composants sur la carte, empêchant ainsi la perte de chaleur et éventuellement leur surchauffe.

Cet article décrit comment un PCB sale affecte votre projet et comment nettoyer le PCB. Cela doit vous être utile.

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Que signifie PCB sale ?

Un "PCB sale" est parfois également utilisé sur le marché pour désigner des cartes d'occasion ou remises à neuf achetées comme alternatives moins chères aux PCB neufs.

Un circuit imprimé utilisé dans un appareil précédent est suffisamment reconditionné par une entreprise de nettoyage de circuits imprimés pour être considéré comme utilisable dans la fabrication d'un nouveau gadget.

Malgré leur nom, les PCB sales de qualité commerciale sont généralement assez propres à leur valeur nominale. Cependant, bien qu'un PCB sale de bonne qualité puisse rester fonctionnel pendant une période considérable, il ne peut pas garantir la longévité d'une nouvelle carte.

Les PCB sales du commerce sont donc idéalement réservés aux prototypes.

Figure 1 :Circuit imprimé de masque de soudure noir personnalisé

Un PCB peut également être considéré comme "sale" s'il reste un résidu de flux considérable après le soudage. Aujourd'hui, environ 70 % de toutes les cartes imprimées sont assemblées avec de la pâte à souder sans nettoyage, ce qui signifie que le flux n'est pas destiné à être retiré.

Après la soudure, cependant, le flux laisse généralement des résidus sur et autour des joints de soudure. La quantité de résidus dépend du contenu du changement - solides-résines, gélifiants et activateurs - et le flux avec peu de solides laisse peu de résidus sur le carton.

Comment un PCB sale peut affecter le travail

Les contaminants de PCB tels que la poussière, l'humidité et les résidus de flux peuvent avoir un impact négatif sur vos circuits.

2.1 Poussière et humidité

La poussière est une substance complexe composée de divers matériaux inorganiques et organiques et d'une quantité importante d'eau et de sels dissous.

L'impact de la poussière sur la fiabilité des PCB ne cesse de croître, grâce à la technologie de miniaturisation et à l'utilisation croissante des cartes de circuits imprimés dans des conditions plus exposées à la poussière, comme dans les industries des télécommunications et de l'information.

Figure 2 :un circuit imprimé poussiéreux

La poussière peut causer plusieurs problèmes à une carte de circuit imprimé. En raison de sa nature hydrophile, il peut former un film d'électrolyte conducteur qui peut compromettre la résistance d'isolation de surface entre les conducteurs.

Même sans eau, les particules peuvent augmenter la friction sur les surfaces de contact, favorisant l'usure et la corrosion. De plus, comme ils agissent comme des diélectriques, ils peuvent également induire des interférences de signal dans les connecteurs et les lignes.

Si tout cela ne suffit pas à vous motiver à enfin inspecter votre électronique, la poussière qui s'accumule sur les composants actifs et les connecteurs d'alimentation peut causer des dommages irréversibles lorsque les composants surchauffent.

2.2 Résidus de flux

Bien que la poussière et l'humidité ne signifient rien de bon pour les PCB, les résidus de flux peuvent avoir des effets encore pires sur votre projet. Des matériaux de flux sans nettoyage ont été introduits pour éliminer le besoin de nettoyer les circuits imprimés avant de ressouder.

Cependant, même si les avantages des cartes sans nettoyage étaient évidents, les assembleurs ont rapidement réalisé le problème des résidus.

Les résidus de flux qui se détachent de la carte pendant le soudage ont tendance à s'accumuler progressivement sur les broches des composants soudés, provoquant des problèmes de conductivité, en particulier dans les circuits avec des vitesses d'horloge supérieures à un gigahertz.

À de telles fréquences élevées, les électrons sont principalement conduits sur la surface extérieure du conducteur, ce qui signifie que les résidus de flux sur les bornes peuvent montrer du courant, provoquant des interférences de signal.

Figure 3 :Résidu de flux sur PCB

Comme la poussière, les résidus de flux ont également des propriétés hydrophiles. Ainsi, lorsque vous distribuez un matériau de sous-remplissage dans un assemblage flip-chip et que vous le polymérisez avec de la chaleur, une petite poche ou de la vapeur ou du gaz peut se former et éventuellement séparer le sous-remplissage de la carte, créant ainsi une voie permettant aux polluants de pénétrer dans l'assemblage.

Facteurs pouvant causer un PCB sale

À présent, vous avez probablement une bonne idée des agents qui salissent les PCB et pouvez donc deviner comment ils pénètrent sur un PCB. Vous trouverez ci-dessous trois causes courantes de PCB sale.

3.1 Résidus pendant la production

Historiquement, les flux à base de colophane activée étaient utilisés dans la fabrication des PCB. Cependant, étant donné que ces flux sont composés de composés chlorés ou bromés, tout résidu laissé après le brasage entraînerait une corrosion pendant le fonctionnement du produit.

Par conséquent, de nombreuses méthodes de nettoyage ont été développées pour se débarrasser des halogénures. Un produit bien nettoyé n'aurait que des quantités minimales de composés d'halogénure sur la surface.

Aujourd'hui, la plupart des fabricants de PCB utiliser des flux sans nettoyage. Théoriquement, ces flux, généralement composés d'acides organiques tels que l'adipique et l'acide citrique, se décomposent facilement lorsqu'ils sont chauffés pendant le soudage, se liant à la soudure et ne laissant aucun résidu corrosif.

En pratique, cependant, il n'est pas rare que la soudure fondue soit appliquée pour isoler une partie du flux en dessous, lui refusant la chaleur nécessaire à la décomposition. Après la production, le changement non décomposé est laissé sur la carte entourant les points soudés comme résidu.

Les résidus de flux doivent être nettoyés pour assurer le bon fonctionnement du circuit à long terme. Contrairement aux panneaux de colophane activés, les PCB sans nettoyage nécessitent un saponificateur pour un nettoyage efficace plutôt que de l'eau.

3.2 Influence de l'environnement de travail

La contamination par les résidus de flux provient généralement d'une négligence ou d'un nettoyage inadéquat après l'assemblage. Cependant, même si vous éliminez les résidus de votre circuit nouvellement fabriqué, vous devez toujours tenir compte des polluants environnementaux.

Par exemple, si vous soudez dans un endroit poussiéreux et sale ou à l'extérieur, il y a de fortes chances que des particules de poussière ou de saleté soient piégées dans la soudure et causent des problèmes plus tard. Les PCB des gadgets électroniques utilisés dans des conditions extrêmement humides ou poussiéreuses ont également tendance à se détériorer beaucoup plus rapidement que ceux des environnements moins extrêmes.

Même si vous êtes sûr de l'indice IP du boîtier de votre appareil, il est conseillé de vérifier ses circuits imprimés de temps en temps pour éviter toute accumulation de poussière, de saleté ou d'humidité.

3.3 Mauvaise utilisation/fonctionnement

Les PCB sont des composants délicats qui prennent soin lors de leur utilisation. Ainsi, même si vous ne contrôlez peut-être pas entièrement l'environnement entourant votre appareil, le fait d'ignorer les précautions de fabrication et d'utilisation de base peut également exposer votre circuit imprimé à un risque de contamination.

Par exemple, une carte avec des composants actifs doit être enfermée dans un boîtier ventilé pour favoriser la dissipation de la chaleur. Cependant, il est recommandé d'avoir des ailettes le long de ces voies respiratoires pour empêcher la poussière d'accéder rapidement à votre circuit.

Un circuit imprimé logé dans un boîtier à ventilation ouverte accumule la poussière et l'humidité beaucoup plus rapidement qu'un boîtier à ailettes.

Figure 4 :Un boîtier de circuit imprimé correctement ventilé

Des composants défectueux et brûlés résultant d'une mauvaise utilisation d'un appareil peuvent également entraîner une contamination par les PCB. L'électrolyte qui fuit d'un condensateur, par exemple, peut éroder la carte, ou pire encore, court-circuiter les conducteurs.

Comment nettoyer un PCB sale

Les méthodes de nettoyage des PCB varient en fonction du type de carte et du contaminant, ainsi que de l'expérience et des outils dont vous disposez pour le travail.

Nettoyer un circuit imprimé n'est pas une promenade de santé. La moindre erreur peut endommager de manière irréversible votre circuit imprimé ou les composants qui s'y trouvent. Par conséquent, avant de vous salir les mains, il est essentiel de vous demander si le risque vaut la peine d'être pris, surtout si la planche fonctionne et semble simplement désordonnée.

Si vous avez hardiment répondu "oui" à la question ci-dessus, ou si votre carte ne fonctionne pas et que vous avez l'intention de la nettoyer avant de tenter des réparations, lisez la suite pour savoir comment traiter les cas de contamination par les PCB comme la poussière accumulée, la saleté, la saleté et les résidus de flux, ainsi qu'une corrosion électrolytique sévère.

4.1.Nettoyage de la poussière et de la saleté

Croyez-le ou non, le meilleur outil pour enlever les débris secs et légers comme la poussière ou la saleté d'un circuit imprimé est une vieille brosse à dents sèche. Il est suffisamment petit et léger pour une manipulation confortable, et ses poils fins peuvent éliminer même les plus petites particules.

Vous pouvez également utiliser une source d'air comprimé douce pour nettoyer la planche, mais ne soyez pas tenté d'utiliser un aspirateur. L'électricité statique générée à la tête du tuyau peut endommager certains composants de votre circuit imprimé.

4.2.PCB sale —Supprimer la crasse

La crasse se forme lorsque la poussière s'accumule sur un circuit imprimé, emprisonnant tout, de l'eau et de l'huile à la soude et à la cire, et finissant par coller sur la carte. L'élimination de la saleté nécessite donc plus qu'une brosse à dents et de l'air comprimé pour le nettoyer.

Commencez par retirer les composants enfichables de la carte et mettez-les de côté pour un nettoyage séparé. Les retirer évite non seulement les dommages, mais expose également leurs douilles et vous permet de faire un travail beaucoup plus approfondi.

Bien sûr, vous devez noter exactement où vont les composants avant de les retirer afin de pouvoir facilement les souder lorsque vous avez terminé de nettoyer la carte.

Les détergents ménagers sans phosphate sont des détachants efficaces. Rincez la planche et essuyez-la avec un chiffon propre et sans fibres. Laissez-le reposer pendant environ dix secondes pour détacher la saleté, puis frottez-le avec votre vieille brosse à dents.

Figure 5 :Un circuit imprimé trempé dans du détergent

Le PCB doit sécher entièrement avant de remplacer les composants. Préchauffez votre four à environ 80 degrés Celsius, et une fois qu'il est à température, éteignez-le et placez votre planche à l'intérieur.

Pourriez-vous s'il vous plaît le laisser sécher pendant deux heures et vous assurer que toute autre personne ayant accès à votre cuisine est consciente de ne pas toucher le four ?

Après le cycle de séchage, récupérez votre planche et vérifiez qu'elle n'est pas endommagée. Si son état est satisfaisant, rattachez les composants.

4.3.Nettoyage des résidus de flux

Comme mentionné précédemment, les résidus de flux ne peuvent être éliminés qu'à l'aide d'un saponificateur. Le saponificateur de nettoyage incontournable pour les bricoleurs est l'alcool ménager.

Mouillez votre brosse à dents avec l'alcool et commencez à frotter doucement les zones touchées de la planche. L'alcool anhydre, couramment utilisé pour nettoyer les appareils électroniques, agit beaucoup plus rapidement que l'alcool ménager et constitue donc un meilleur saponifiant en cas de contamination grave par les résidus.

Si vous avez de l'argent à dépenser, vous pouvez également rechercher des agents de nettoyage commerciaux spécifiques à l'élimination des flux. Un nettoyant de qualité professionnelle comme Envi-Ro-Tech 1676 de Tech Sprays peut donner d'excellents résultats, mais il sera beaucoup plus cher à obtenir que l'alcool.

4.4.PCB sale —Nettoyage de la corrosion

Si votre circuit imprimé est contaminé par l'acide de batterie, l'eau salée (sueur) ou la corrosion de l'électrolyte du condensateur, vous devez essayer de neutraliser et de nettoyer la substance dès que possible.

Mélangez du bicarbonate de soude avec de l'eau et appliquez la pâte fine résultante sur la zone endommagée par l'acide.

Les acides peuvent également se déplacer le long des traces de la carte vers d'autres zones éloignées de la batterie, vous pouvez donc effectuer un "trempage" neutralisant avec le mélange de bicarbonate de soude pour vous assurer que vous avez neutralisé tout l'acide.

Après avoir trempé la planche, rincez-la abondamment et suivez la procédure de « décrassage » ci-dessus.

Figure 6 :corrosion de la batterie PCB

Certaines batteries, notamment les cellules NiCad, contiennent des bases au lieu d'acides, ce qui signifie qu'une solution de bicarbonate de soude ne fonctionnera pas comme agent neutralisant. Au lieu de cela, essayez un acide doux et facilement disponible comme le vinaigre blanc.

La procédure d'élimination de la saleté est généralement tout ce qui est nécessaire pour faire face à la corrosion de l'eau salée.

Cependant, supposons que l'exposition à l'eau salée ait formé des oxydes sur les surfaces métalliques de la planche, qui ne semblent pas céder à un frottement doux. Dans ce cas, vous devrez peut-être vous tourner vers des techniques spéciales telles que le sablage des médias (sablage de billes de verre ou de plastique) et le culbutage des médias (utilisant des désoxydants à base de laiton).

Amélioration de l'environnement du conseil

L'environnement idéal pour une carte de circuit imprimé est exempt de poussière, de saleté, d'humidité, d'acides, de résidus de flux et d'autres polluants. Cependant, il est pratiquement impossible de garder votre carte complètement sans environnement. Finalement, chaque PCB devient suffisamment sale pour nécessiter un nettoyage.

Heureusement, vous pouvez prendre plusieurs mesures pour garder un circuit imprimé propre pendant longtemps. Les PCB achetés auprès de fabricants compétents tels que WellPCB sont généralement livrés dans un emballage sous vide avec du gel de silice et du papier bulle pour réduire l'exposition à l'air et à l'humidité.

Donc, si vous achetez une planche, ne la sortez pas de son emballage tant que votre conception n'est pas prête et que vous n'êtes pas prêt à fabriquer.

Une carte qui est restée ouvertement sur votre étagère pendant un certain temps peut accumuler suffisamment d'humidité et de poussière pour compromettre le processus de soudure et la fonctionnalité globale de votre circuit.

Figure 7 :PCB emballés sous vide

L'environnement dans lequel vous utilisez votre PCB doit également avoir des niveaux mineurs de contaminants. Gardez votre espace de fabrication propre et, si possible, utilisez des gants de soudure lorsque vous fabriquez pour éviter que la sueur et les empreintes digitales ne pénètrent sur la carte.

Assurez-vous également que l'espace entourant votre appareil fini est frais et sec, et faites attention aux insectes rampants et aux araignées.

Comment protéger les PCB de la corrosion et de la pollution

Si vous ne pouvez pas faire grand-chose pour améliorer l'environnement entourant votre PCB, concentrez-vous davantage sur la protection de la carte elle-même. La solution la plus naturelle et la plus courante pour protéger les PCB est de les placer dans des boîtiers.

Des boîtiers appropriés protègent les circuits imprimés de la contamination externe directe.

Pour encore plus de protection, vous pouvez envisager d'appliquer le revêtement conforme. Cette couche empêche de nombreux agents nocifs, notamment la poussière, l'humidité, le brouillard salin, les champignons et les acides, d'empiéter sur le panneau. Les bons produits conformes sont également respirants, permettant à l'eau emprisonnée en dessous de s'échapper. Le seul inconvénient est que le remaniement du circuit imprimé vous obligera à retirer puis à réappliquer le revêtement.

Figure 8 :Application d'un revêtement conforme

Si votre gadget est destiné à des environnements où l'humidité peut être un problème, vous pouvez compléter le revêtement enrobant avec un ventilateur pour aspirer l'air hors du boîtier et réduire l'humidité.

Un pack de gel de silice, bien que n'étant pas la solution la plus élégante, peut également aider à minimiser la teneur en humidité de l'enceinte.

Enfin, prenez le temps de nettoyer votre carte après la soudure pour éliminer les résidus de flux et les billes de soudure, et n'oubliez pas de la surveiller régulièrement pour éviter toute corrosion progressive.

PCB sale – Comment WellPCB peut-il vous aider ?

Le nettoyage des PCB, en particulier à grande échelle, exige plus que de l'alcool et une brosse à dents. Si vous avez une poignée de cartes qui ont besoin d'être nettoyées ou protégées, vous pouvez faire confiance à WellPCB pour alléger le poids de vos épaules.

7.1. Comment WellPCB nettoie les PCB

La première étape du processus de nettoyage de l'entreprise consiste à enquêter sur le panneau et à identifier les agents responsables des dommages, à l'aide d'une analyse visuelle minutieuse, de microscopes électroniques et d'un balayage aux rayons X. Cette vérification initiale permet de savoir comment commander des cartes de circuits imprimés personnalisées en ligne. POUR le circuit imprimé dont vous avez besoin, vous pouvez nous contacter aux techniciens WellPCB pour élaborer la stratégie de nettoyage la plus appropriée pour le circuit imprimé.

Une fois la bonne approche déterminée, le panneau sale est soumis au processus de nettoyage, à l'aide des meilleurs détergents, distillats de pétrole, solvants modifiés, agitateurs mécaniques et blasters.

Technologie et expérience de fabrication de PCB, aidant de nombreux clients à résoudre des problèmes. WellPCB prend particulièrement soin des circuits miniaturisés, dont la petite taille signifie que les agents de nettoyage doivent avoir une faible tension de surface pour s'écouler sous les cavités et les composants. Si vous êtes intéressé, vous pouvez visiter notre page d'accueil.

Les PCB propres sont ensuite rincés à l'aide d'additifs qui absorbent rapidement les solvants de nettoyage et sont séchés à des températures contrôlées. Bien sûr, WellPCB s'occupera rapidement de tout autre problème que votre PCB aura, en plus de la contamination, pour le remettre en parfait état.

7.2.Comment PCB protège-t-il correctement les PCB

Services PCB? Si tel est le cas, ne cherchez pas plus loin que WellPCB prend la protection des PCB très au sérieux. Vous pouvez donc vous attendre à ce que les panneaux que vous achetez soient fabriqués à l'aide d'un flux à faible résidu de haute qualité. La société propose également des solutions de revêtements conformes de qualité supérieure pour empêcher la poussière et l'humidité d'entrer et prévenir l'oxydation.

De plus, comme leurs circuits imprimés sont fabriqués avec le plus grand soin, vous n'aurez pas à vous soucier des petites erreurs désagréables telles que des gravures irrégulières, des traces de mauvaise taille ou des joints faibles.

Conclusion de PCB sale

Une planche propre est une planche fiable et durable. Si vous avez l'intention d'utiliser votre circuit imprimé pendant plus de quelques années, nettoyez-le de temps en temps et protégez-le bien des contaminants. Votre vieille brosse à dents et un peu d'alcool domestique peuvent faire beaucoup, mais si vous avez besoin d'aide, des services de PCB ? Si tel est le cas, ne cherchez pas plus loin, WellPCB se fera un plaisir de vous proposer la meilleure solution.