La electrónica moderna se encuentra en todas partes del mundo, garantizando una vida mejor para casi todo ser humano en el planeta. Los componentes electrónicos de hoy en día son más pequeños y complejos de lo que han sido nunca. Los fabricantes están encajando microcomponentes como CSP, flip chip, micro BGA y paquetes QFN en los espacios más pequeños de las placas de circuito impreso.
A medida que las tarjetas electrónicas continúan reduciendo su tamaño y aumentando la densidad de componentes, eliminar la contaminación se vuelve más desafiante. Las PCB´s sucias pueden ser vulnerables a muchos tipos de problemas como:
- Fugas parasitarias.
- Migración electroquímica.
- Delaminación.
- Cortocircuitos.
- Crecimiento de dentritas, etc.
Por lo tanto, es importante comprender qué tipo de contaminación se está produciendo y cuál es la mejor manera de eliminarla:
Contaminantes orgánicos
Los contaminantes orgánicos se incluyen en la pasta de soldadura con contenido en colofonia en grado de activación como son las pastas denominadas; R (colofonia), RA (colofonia activada), RMA (colofonia levemente activada) y SA (sintética) creando uniones de soldadura fuertes y claras. Las pastas y fluxes suelen ser una mezcla de disolventes, resinas y aditivos reológicos. Las resinas son compuestos polares altamente higroscópicos o resinas no polares. Los contaminantes orgánicos también pueden incluir aceites y grasas no polares.
La contaminación orgánica se disuelve y elimina con solventes de limpieza especiales o limpiadores de flux. Un líquido limpiador de fuerza leve a media o un limpiador de flux generalmente funcionan mejor en contaminantes orgánicos.
El limpiador de flux fórmula mejorada ProClean es una mezcla patentada de alcoholes especialmente diseñada para limpiar rápidamente fluxes de colofonía, fluxes sintéticos y la mayoría de fluxes no-clean y pastas de todo tipo de ensambles electrónicos, PCB’s y subconjuntos asociados.
Contaminantes inorgánicos
Los contaminantes inorgánicos son generalmente activadores de pasta de soldadura y flux que incluyen ácidos, bases y halógenos. La contaminación inorgánica generalmente proviene de los residuos polares que dejan los fluxes sin plomo y los llamados no-clean que contienen las pastas de soldadura. Los activadores químicos de estos fluxes que generalmente se activan a altas temperatura en Reflow son comúnmente cloruros o sales corrosivas, incluyendo las sales de recubrimiento. La contaminación inorgánica a veces aparece en las PCB´s en forma de residuos blancos que puede ser extremadamente difíciles de eliminar.
Los contaminantes inorgánicos generalmente requieren líquidos de limpieza más agresivos para eliminar estos residuos blanquecinos. Por lo tanto, es importante probar el limpiador elegido antes de usarlo para asegurarse de que no dañe los componentes plásticos de la PCB. VeriClean es un fluido limpiador de circuitos moderadamente potente que se seca rápidamente y no deja residuos, por lo que es ideal para la limpieza de vías en tarjetas de circuito SMT/BGA, tablas de circuitos de diseño BGA y SMT, así como para la limpieza de conectores.
Contaminante en base a agua
El agua es un subconjunto de la contaminación inorgánica que crea algunas situaciones de limpieza especiales en una PCB. Algunos fabricantes limpian las PCB´s con agua y las secan con flujo de aire o temperatura. Sin embargo, el agua aún podría quedar atrapada en pequeñas áreas como por ejemplo debajo de los componentes. Este tipo de contaminación a menudo se elimina mediante el secado a través de una maquina desengrasante de vapor (vapor degreasing machines) equipado con un separador de agua. Hay dos tipos de métodos de secado disponibles:
El secado por absorción elimina pequeñas cantidades de agua. El líquido de secado es una mezcla de solvente fluorado y alcohol. Es hidrófilo, por lo que absorbe el agua de las PCB´s y evita que se formen manchas de agua.
Para aplicaciones muy húmedas, el secado por desplazamiento es la mejor opción. Los fluidos de secado por desplazamiento contienen un surfactante que mueve las gotas de agua de la superficie. El disolvente utilizado es hidrófobo e inmiscible (que no puede ser mezclado) y es lo suficientemente denso como para desplazar el agua sobre la PCB. El agua sale a la superficie del fluido de secado y se retira para secar adecuadamente la placa de circuito impreso.
El limpiador de flux sin plomo PowerClean es el producto ideal para este tipo de limpieza. De secado rápido, es eficaz con residuos de flux, pastas, aceites, tintas y revestimientos acrílicos sin plomo que se encuentran durante el retrabajo y reparación electrónica.
Contaminante en forma de partículas
Las partículas son un contaminante polar que se encuentra comúnmente en las PCB´s. Es insoluble y no se puede disolver ni en agua ni en un líquido limpiador. El tamaño de las partículas varía de lo suficientemente grande como para ser vistas a simple vista a las que es necesario del empleo de un microscopio. Como regla general, cuanto más grandes son las partículas, más difícil es eliminarlas. Algunas de las partículas más comunes incluyen polvo, suciedad, fibras de tela y virutas de metal.
Las partículas se adhieren electrostáticamente a las superficies de las PCB´s y requieren un líquido de limpieza polar electrostático para romper esa unión. Un solvente denso que contenga moléculas ligeramente conductoras romperá la unión estática del contaminante y desplazará, o hará flotar, las partículas del sustrato de la PCB.
Al eliminar la contaminación insoluble, es útil proporcionar agitación además del líquido de limpieza. Para la limpieza de superficies, el uso de la acción mecánica de un cepillo ayuda a frotar y desalojar las partículas de la PCB. Para la limpieza a granel, existen varios métodos para agregar agitación. Aprovechar la ebullición del líquido de limpieza, utilizar ultrasonidos o usar una varilla rociadora para ayudar a liberar las partículas de la PCB son buenas formas de mejorar la eficacia del líquido de limpieza.
El limpiador Universal Contact Cleaner limpia el polvo, arena y suciedad, así como aceites minerales, de silicona, a base de hidrocarburos y aceites/grasas fluorados.
Elegir el producto adecuado
Existe una amplia gama de limpiadores y limpiadores de flux en el mercado, por lo que es importante:
- Elegir un limpiador que limpie de manera efectiva y no deje residuos.
- Debe ser de secado rápido para mejorar el tiempo de limpieza de la placa.
- Debe ser compatible con los materiales, generalmente seguros para el plástico
- Debe tener poco olor y, si es posible, que sea no inflamable para garantizar la seguridad de los operarios.
- El limpiador debe ser eficiente y funcionar dentro del presupuesto.
Si usa aerosoles en el banco de trabajo, tal vez debería considerar usar un sistema de dosificación controlada como es la pistola dispensadora TriggerGrip de Microcare. Este método ofrece un mejor resultado y más rápido, con menos desperdicio, lo cual reduce el coste total por pieza limpiada.
Ensayos de limpieza
Aunque la capacidad del limpiador es importante, también lo es su compatibilidad con el sustrato que se está limpiando. Si no está seguro acerca de los materiales utilizados en su PCB, es importante realizar una prueba antes de utilizar cualquier producto de limpieza.
Un buen método para garantizar que el limpiador elegido funcionará eficazmente sin dañar la placa es realizar una «prueba de limpieza» en una placa de prueba. Comience con un limpiador más suave primero y pruebe progresivamente con otros más fuertes hasta lograr el resultado de limpieza óptimo. Realice pruebas en más de un área de la PCB para asegurarse de que es seguro para todos los materiales con los que el limpiador pueda entrar en contacto, ya sea directa o indirectamente.
En TCH ofrecemos la orientación necesaria para que elija el producto de limpieza o mantenimiento adecuado a sus necesidades y lograr los mejores resultados.
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