Kirli PCB hakkında, Baskılı devre kartları toz biriktirir ve bazen sıçrayarak veya ıslatılarak sıvılarla temas ederler. Bu unsurlara maruz kalmak, lehim bağlantılarını kademeli olarak aşındırır ve bu da devreye zarar verebilir.
Çok sayıda kirletici madde, kart üzerindeki küçük bileşenleri izole ederek ısı kaybını önleyebilir ve sonunda onların aşırı ısınmasına neden olabilir.
Bu makale, kirli PCB’nin projenizi nasıl etkilediğini ve PCB’nin nasıl temizleneceğini açıklamaktadır. Senin için yararlı olmalıdır.
Kirli PCB Ne Anlama Geliyor?
Hakkında Kirli bir devre kartı, nem ve toz gibi zararlı çevresel etkenlere maruz kalmış ve sonuç olarak önemli ölçüde bozulmuş olandır.
“Kirli PCB” terimi, piyasada bazen yeni PCB’lere daha ucuz alternatif olarak satın alınan ikinci el veya yenilenmiş kartları ifade etmek için de kullanılmaktadır.
Önceki bir cihazda kullanılan bir PCB, PCB temizleme şirketi tarafından yeni bir cihazın imalatında kullanılabilir hale getirmek için yeterince yenilenir.
İsme rağmen, piyasa sınıfı kirli PCB’ler genellikle göründüğü kadar temizdir. Bununla birlikte, iyi kalitede kirli bir PCB uzun bir süre işlevsel kalabilse de yeni bir kartın uzun ömürlülüğünü garanti edemez.
Kullanıma hazır kirli PCB’ler bu nedenle tercihen ilk örnekler için ayrılmıştır.
Şekil 1: Özel Siyah Lehim Maskesi PCBA
Lehimlemeden sonra önemli miktarda akı kalıntısı kalmışsa bir PCB “kirli” olarak kabul edilebilir. Bugün, tüm baskılı kartların yaklaşık yüzde 70’i temiz olmayan lehim pastası ile monte edilir; bu, basit bir ifadeyle kaldırılması gerekmeyen akı anlamına gelmektedir.
Bununla birlikte, lehimlemeden sonra akı genellikle lehim bağlantılarında ve çevresinde bir miktar kalıntı bırakır. Kalıntı miktarı, akının içeriğine bağlıdır – katı reçineler, jelleştiriciler ve aktivatörler – ve az miktarda katı olan akı, kartta düşük kalıntı bırakır.
Kirli PCB Çalışmayı Nasıl Etkiler?
Toz, nem ve akı kalıntısı gibi PCB kirletici maddeleri devrelerinizi olumsuz etkileyebilir.
2.1 Toz ve Nem
Toz, çeşitli inorganik ve organik maddelerin yanı sıra önemli miktarda su ve çözünmüş tuzlardan oluşan karmaşık bir maddedir.
Tozun PCB güvenilirliği üzerindeki etkisi, minyatürleştirme teknolojisi sayesinde, telekomünikasyon ve bilgi endüstrilerinde olduğu gibi daha fazla toza maruz kalan koşullarda devre kartlarının artan kullanımı ile birlikte giderek artmaktadır.
Şekil 2: Tozlu bir PCB
Toz, bir devre kartında çeşitli sorunlara neden olabilir. Suyu seven yapısı nedeniyle, iletkenler arasındaki yüzey yalıtım direncini tehlikeye atabilen iletken bir elektrolit filmi oluşturabilir.
Su olmadan bile partiküller temas yüzeylerinde sürtünmeyi artırarak aşınma ve korozyona neden olabilir. Ayrıca, yalıtkan maddeler olarak hareket ettiğinden bağlantılarda ve hatlarda sinyal parazitini de tetikleyebilir.
Tüm bunlar sizi nihayet elektronik bileşenlerinizi incelemeye motive etmek için yeterli değilse aktif bileşenlerde ve güç bağlantılarında biriken toz, bileşenler aşırı ısındığında geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir.
2.2 Akı Kalıntısı
Toz ve nem PCB’ler için iyi bir şey ifade etmese de akı kalıntısının projeniz üzerinde daha da kötü etkileri olabilir. Yeniden lehimlemeden önce devre kartlarını temizleme ihtiyacını ortadan kaldırmak için temiz olmayan akı malzemeleri kullanılmaya başlandı.
Bununla birlikte, temiz olmayan kartların faydaları belli olsa da montajcılar kalıntı sorununu hızlı bir şekilde fark ettiler.
Lehimleme esnasında karttan ayrılan akı kalıntısı, lehimli bileşenlerin pimlerinde kademeli olarak iletkenlik sorunlarına neden olma eğilimindedir. Bu da özellikle bir gigahertz’in üzerinde saat hızlarına sahip devrelerde olur.
Bu kadar yüksek frekanslarda, elektronlar esas olarak iletkenin dış yüzeyinde gerçekleştirilir. Terminallerdeki akı kalıntısının akım iletebileceği ve sinyal girişimine neden olabileceği anlamına gelir.
Şekil 3: PCB üzerindeki akı kalıntısı
Toz gibi, akı kalıntısı da suyu seven özelliklere sahiptir. Bu nedenle, bir çevirme yongası düzeneğinde yetersiz doldurulmuş bir malzemeyi dağıttığınızda ve onu ısı ile sertleştirdiğinizde, küçük bir çukur veya buhar veya gaz oluşabilir ve sonunda alt dolguyu karttan ayırarak kirletici maddelerin montaja girmesi için bir yol oluşturabilir.
Kirli PCB’ye Neden Olabilecek Faktörler
Şimdiye kadar, PCB’leri kirleten maddeler hakkında muhtemelen iyi bir fikriniz var ve bu nedenle bir PCB’ye nasıl girdiklerini tahmin edebilirsiniz. Aşağıda, kirli PCB’nin üç yaygın nedeni bulunmaktadır.
3.1 Üretim Sırasındaki Kalıntılar
Tarihsel olarak, PCB üretiminde aktif reçine esaslı akılar kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu akılar klor veya brom bileşiminden oluştuğu için, lehimlemeden sonra kalan herhangi bir kalıntı, ürünün çalışması sırasında korozyona neden olacaktır.
Sonuç olarak, halojenürlerden kurtulmak için çok sayıda temizleme yöntemi geliştirilmiştir. İyi temizlenmiş bir ürün, yüzeyde sadece az miktarda halojenür bileşiğine sahip olacaktır.
Bugün, çoğu PCB üreticisi temiz olmayan akılar kullanır. Teorik olarak, genellikle adipik ve sitrik gibi organik asitlerden oluşan bu akılar, lehimleme esnasında ısıtıldıklarında, lehime bağlandıklarında ve arkasında aşındırıcı kalıntı bırakmadıklarında kolayca ayrışırlar.
Bununla birlikte, pratikte, erimiş lehimin altındaki akının bir kısmını izole etmek için uygulanması nadir değildir ve ayrışma için gerekli olan ısıyı reddeder. Üretimden sonra ayrışmamış akı, lehimli noktaları çevreleyen kartta kalıntı olarak bırakılır.
Uzun vadede devrenin düzgün çalışmasını sağlamak için akı kalıntısının temizlenmesi gerekir. Etkinleştirilmiş reçine kartların aksine, temiz olmayan PCB’ler, etkili temizlik için sadece su yerine sabunlaştırıcı gerektirir.
3.2 Çalışma Ortamının Etkisi
Akı kalıntısının kirlenmesi genellikle montajdan sonra ihmalden veya yetersiz temizlikten kaynaklanır. Bununla birlikte, yeni üretim devrenizdeki kalıntıyı çıkarsanız bile yine de çevresel kirleticileri göz önünde bulundurmanız gerekir.
Örneğin, tozlu, kirli bir yerde veya dış mekanda lehim yapıyorsanız bazı toz parçacıklarının veya kirlerin lehim içine sıkışarak yolda sorunlara neden olma olasılığı yüksektir. Aşırı nemli veya tozlu koşullarda kullanım bulan elektronik cihazlardaki PCB’ler, daha az aşırı ortamlardakilere göre çok daha hızlı bozulma eğilimindedir.
Cihazınızın muhafazasının IP derecesinden emin olsanız bile, herhangi bir toz, kir veya nem birikiminin önüne geçmek için ara sıra devre kartlarını kontrol etmeniz önerilir.
3.3 Hatalı Kullanım/Çalıştırma
PCB’ler, kullanım sırasında dikkat eden hassas bileşenlerdir. Bu nedenle, cihazınızı çevreleyen ortamı tam olarak kontrol edemeyebilirsiniz; ancak temel üretim ve kullanım önlemlerini göz ardı etmek de PCB’nizi kirletme riskine sokabilir.
Örneğin, aktif bileşenlere sahip bir kartın, ısı dağılımını artırmak için havalandırılmış bir pakete yerleştirilmesi gerekir. Ancak, devrenize giden ekspres bir rota tozunu engellemek için bu hava yollarını kaplayan kanatçıkların olması iyi bir uygulamadır.
Açık havalandırmalı bir muhafazaya yerleştirilmiş bir PCB, toz ve nemi kanatlı bir pakette olduğundan çok daha hızlı biriktirir.
Şekil 4: Uygun şekilde havalandırılmış bir PCB Muhafazası
Bir cihazın uygunsuz kullanımından kaynaklanan arızalı ve yanmış bileşenler de PCB’nin kirlenmesine neden olabilir. Örneğin bir kapasitörden sızan elektrolit, kartı veya daha da kötüsü kısa devre iletkenlerini aşındırabilir.
Kirli bir PCB nasıl temizlenir?
PCB temizleme yöntemleri, kartın türüne ve kirletici maddeye ve ayrıca iş için sahip olduğunuz deneyim ve araçlara bağlı olarak değişir.
Devre kartını temizlemek parkta bir yürüyüş değildir. En ufak bir hata, PCB’nize veya üzerindeki bileşenlere geri dönüşü olmayan bir şekilde zarar verebilir. Bu nedenle, ellerinizi kirletmeden önce, özellikle kart çalışıyorsa ve yalnızca kirli görünüyorsa bu riski almaya değer olup olmadığını kendinize sormanız önemlidir.
Yukarıdaki soruya cesurca “evet” cevabını verdiyseniz veya kartınız çalışmıyorsa ve onarım girişiminde bulunmadan önce temizlemek istiyorsanız biriken toz, kir, kir tabakası ve akı kalıntısı ve ayrıca şiddetli elektrolit korozyon gibi PCB kirliliği durumlarıyla nasıl başa çıkacağınızı öğrenmek için okumaya devam edin.
4.1. Toz ve Kirin Temizlenmesi
İster inanın ister inanmayın, PCB’den toz veya kir gibi kuru, hafif kalıntıları çıkarmak için en iyi araç eski, kuru bir diş fırçasıdır. Rahat kullanım için yeterince küçük ve hafiftir ve ince kılları, en küçük parçacıkları bile uzaklaştırabilir.
Kartı temizlemek için yumuşak, basınçlı bir hava kaynağı da kullanabilirsiniz, ancak elektrikli süpürge kullanmaktan kaçının. Hortumun başında oluşan statik elektrik, PCB’nizdeki bazı bileşenlere zarar verebilir.
4.2. Kir Tabakasını Temizleme
Kir tabakası, PCB üzerinde toz biriktiğinde, su ve yağdan, soda ve balmumuna kadar her şeyi yakaladığında ve sonunda karta yapıştığında oluşur. Bu nedenle kir tabakasını temizlemek için bir diş fırçası ve basınçlı havadan daha fazlasını gerektirir.
Soketli bileşenleri karttan çıkarıp ayrı temizlik için bir kenara koyarak başlayın. Bunları çıkarmak sadece hasarı önlemekle kalmaz, aynı zamanda yuvalarını ortaya çıkarır ve çok daha kapsamlı bir iş yapmanızı sağlar.
Elbette, bunları çıkarmadan önce bileşenlerin tam olarak nereye gittiğini not etmeniz gerekir, böylece kartı temizlemeyi bitirdiğinizde bunları kolayca tekrar lehimleyebilirsiniz.
Ev tipi fosfat içermeyen deterjanlar, etkili kir tabakası gidericileridir. Kir tabakasını yumuşatmak için yaklaşık on saniye bekletin ve ardından eski diş fırçanızla fırçalayın. Kartı durulayın ve temiz, lifsiz bir bezle kurulayın.
Şekil 5: Deterjana batırılmış bir PCB
Bileşenleri değiştirmeden önce PCB’nin tamamen kuruması çok önemlidir. Fırınınızı yaklaşık 80 santigrat dereceye kadar önceden ısıtın ve bu sıcaklığa ulaştıktan sonra KAPALI konuma getirin ve kartınızı içine yerleştirin.
İki saat kurumaya bırakın ve mutfağınıza erişimi olan herkesin fırına dokunmamaya dikkat etmesini sağlayın.
Kurutma döngüsünden sonra, kartinizi geri alın ve hasar açısından inceleyin. Durumu tatmin ediciyse bileşenleri yeniden takın.
4.3. Akı Kalıntısının Temizlenmesi
Daha önce bahsedildiği gibi, akı kalıntısı yalnızca bir sabunlaştırıcı kullanılarak çıkarılabilir. Kendin-yap meraklıları için ideal temizlik sabunlaştırıcısı, ev tipi tuvalet ispirtosudur.
Diş fırçanızı alkolle ıslatın ve kartın etkilenen bölgelerini nazikçe ovalamaya başlayın. Yaygın olarak elektronik bileşenlerin temizliğinde kullanılan susuz alkol, evdeki alkolden çok daha hızlı çalışır ve bu nedenle ciddi kirlilik kalıntısı için daha iyi bir sabunlaştırıcıdır.
Harcayacak biraz paranız varsa, akı giderimine özgü ticari temizlik maddeleri için de alışveriş yapabilirsiniz. Tech Sprays’den Envi-Ro-Tech 1676 gibi profesyonel bir temizleyici mükemmel sonuçlar verebilir; ancak alkolden çok daha pahalı olacaktır.
4.4. Korozyonun Temizlenmesi
PCB’niz akü asidi, tuzlu su (ter) veya kapasitör elektrolit korozyonu ile kirlenmişse maddeyi mümkün olan en kısa sürede nötralize etmeye ve temizlemeye çalışmalısınız.
Kabartma tozunu su ile karıştırın ve elde edilen ince macunu asit hasarı olan bölgeye uygulayın.
Asitler ayrıca kartın izleri boyunca aküden uzaktaki diğer alanlara da gidebilir, bu nedenle tüm asidi nötralize ettiğinizden emin olmak için kabartma tozu karışımıyla nötralize edici bir “ıslatma” işlemi yapmak isteyebilirsiniz.
Kartı ıslattıktan sonra iyice durulayın ve yukarıdaki “kir tabakasını temizleme” prosedürünü takip edin.
Şekil 6: PCB akü korozyonu
Bazı aküler, en dikkat çekeni özellikle NiCad hücreleri asit yerine baz içerir, bu da kabartma tozu çözeltisinin nötralize edici bir araç olarak çalışmayacağı anlamına gelir. Bunun yerine, beyaz sirke gibi hafif, kolayca bulunabilen bir asit deneyin.
Tuzlu su korozyonu ile başa çıkmak için genellikle tek gereken kir tabakası temizleme prosedürüdür.
Bununla birlikte, tuzlu suya maruz kalma kartın metal yüzeylerinde nazikçe ovma ile çıkarılamayan oksitler oluşturduysa ortam püskürtme (cam veya plastik boncuk püskürtme) veya ortam yuvarlama (pirinç bazlı oksijen giderici kullanarak) gibi özel tekniklere başvurmanız gerekebilir.
Kartın Çevresini İyileştirme
Bir baskılı devre kartı için ideal ortam, toz, kir, nem, asit, akı kalıntısı ve diğer kirleticilerden arındırılmış ortamdır. Ancak, kartınızı tamamen çevreye karşı korumanız neredeyse imkansızdır. Sonunda, her PCB temizlik gerektirecek kadar kirlenir.
Neyse ki, bir devre kartını uzun süre temiz tutmak için birkaç önlem alabilirsiniz. WellPCB gibi yetkin üreticilerden satın alınan PCB’ler, hava ve neme maruz kalmayı azaltmak için silika jeli ve balonlu sargı içeren vakumlu bir paket içinde gelir.
Bu nedenle, bir kart satın alırsanız, tasarımınız ve üretmeye hazır olana kadar ambalajından çıkarmayın.
Bir süredir açık bir şekilde rafınızda duran bir kart, lehimleme sürecini ve devrenizin genel işlevselliğini zayıflatacak kadar nem ve toz biriktirebilir.
Şekil 7: Vakumla paketlenmiş PCB’ler
PCB’nizi kullandığınız ortam da en düşük seviyede kirletici maddeye sahip olmalıdır. Üretim alanınızı temiz tutun ve mümkünse, ter ve parmak izlerinin karta girmesini önlemek için imalat yaparken lehim eldivenleri kullanın.
Ayrıca, bitmiş cihazınızı çevreleyen alanın serin ve kuru olduğundan emin olun ve sürünen böceklere ve örümceklere dikkat edin.
PCB, Korozyona ve Kirliliğe karşı nasıl korunur?
PCB’nizi çevreleyen ortamı iyileştirmek için yapabileceğiniz çok az şey varsa kartın kendisini korumaya daha fazla odaklanın. PCB’leri durumdan korumak için en doğal ve en yaygın çözüm, onları muhafazalara yerleştirmektir.
Uygun muhafazalar devre kartlarını doğrudan dış kirlenmeye karşı korumaktadır.
Daha da fazla koruma için, koruyucu kaplamayı düşünebilirsiniz. Bu kaplama, toz, nem, tuz spreyi, mantarlar ve asitler dahil olmak üzere çok sayıda zarar verici maddenin karta bulaşmasını önler. Uygun koruyucu ürünler ayrıca nefes alabilir ve altta kalan nemin dışarı çıkmasına izin verir. Tek dezavantajı, PCB’nin yeniden işlenmesinin, kaplamayı sıyırıp daha sonra yeniden uygulamanızı gerektirmesidir.
Şekil 8: Koruyucu Kaplama Uygulama
Aygıtınız nemin sorun olabileceği ortamlar için tasarlanmışsa, havayı kasadan emmek ve nemi azaltmak için koruyucu kaplamayı bir fanla tamamlayabilirsiniz.
En zarif çözüm olmasa da bir paket silika jeli, muhafazadaki nem içeriğini en aza indirmeye yardımcı olabilir.
Son olarak, lehimleme işleminden sonra lehim kalıntılarını ve lehim toplarını gidermek için kartınızı temizlemeye zaman ayırın ve herhangi bir ilerleyen korozyonun önüne geçmek için düzenli olarak karta göz atmayı unutmayın.
WellPCB nasıl yardımcı olabilir?
PCB temizliği, özellikle büyük ölçekte alkol ve diş fırçasından daha fazlasını gerektirir. Temizlenmesi veya korunması gereken bir avuç kartınız varsa WellPCB’ye omuzlarınızdan yükü alması için güvenebilirsiniz.
7.1. WellPCB, PCB temizlemeyi ne kadar iyi yapar?
Şirketin temizleme sürecindeki ilk adım, dikkatli görsel analiz, elektron mikroskopları ve X-ışını taraması kullanarak kartı incelemek ve hasardan sorumlu unsurları belirlemektir. Bu ilk kontrol, WellPCB teknisyenlerinin PCB için en uygun temizleme stratejisini belirlemesini sağlar.
Doğru yaklaşım belirlendikten sonra, kirli kart, endüstrinin en mükemmel deterjanları, petrol damıtma ürünleri, modifiye çözücüler, mekanik karıştırıcılar ve ortam püskürtücüler kullanılarak temizleme işlemine tabi tutulur.
WellPCB, minyatürleştirilmiş devrelere özel bir özen gösterir; bunun küçük boyutu, kullanılan temizlik maddelerinin boşlukların ve bileşenlerin altından akabilmeleri için düşük bir yüzey gerilimine sahip olması gerektiği anlamına gelir.
Temiz PCB’ler daha sonra temizleme çözücülerini hızla emen ve son olarak kontrollü sıcaklıklarda kurutan katkı maddeleri kullanılarak durulanır. Tabii ki WellPCB, PCB’nizin kirlenmenin yanı sıra sahip olacağı diğer sorunları mükemmel duruma getirmek için hızlı bir şekilde çözecektir.
7.2. WellPCB, PCB korumasını nasıl yapar?
WellPCB, PCB korumasını çok ciddiye alır. Bu nedenle, satın aldığınız kartların yüksek kaliteli, düşük kalıntılı bir akış kullanılarak üretilmesini bekleyebilirsiniz. Şirket ayrıca toz ve nemi dışarıda tutmak ve oksitlenmeyi önlemek için birinci sınıf koruyucu kaplama çözümleri sunmaktadır.
Dahası, devre kartları en üst düzeyde özenle yapıldığından, düzensiz aşındırmalar, yanlış boyuttaki izler veya zayıf bağlantılar gibi küçük, hoş olmayan hatalar konusunda endişelenmenize gerek kalmaz.
Sonuç
Temiz bir kart, güvenilir, uzun ömürlü bir karttır. PCB’nizi birkaç yıldan daha uzun süre kullanmayı düşünüyorsanız, ara sıra temizleyin ve kirletici maddelerden iyi koruyun. Eski diş fırçanız ve evde biraz alkol bulundurmak çok işe yarayabilir; ancak biraz yardıma ihtiyacınız olursa WellPCB en iyi çözümü sunmaktan çok mutlu olacaktır.
