더러운 PCB – PCB를 깨끗하고 내구성 있게 만드는 최고의 가이드

Dirty PCB 인쇄회로기판은 먼지가 쌓이고 가끔 튀거나 흠뻑 젖어서 액체와 접촉하게 됩니다. 이러한 요소에 노출되면 솔더 조인트가 점차 부식되어 회로가 손상될 수 있습니다.

많은 오염 물질은 또한 보드의 작은 구성요소를 분리하여 열 손실을 방지하고 결국에는 과열될 수 있습니다.

이 기사에서는 더러운 PCB가 프로젝트에 미치는 영향과 PCB를 청소하는 방법에 대해 설명합니다. 당신에게 도움이 될 것입니다.

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더러운 PCB는 무엇을 의미합니까?

더티 PCB”는 새 PCB에 대한 저렴한 대안으로 구입한 중고 또는 리퍼브 보드를 지칭하기 위해 시장에서 때때로 사용되기도 합니다.

이전 기기에 사용된 PCB는 PCB 청소 회사에서 새 기기를 제작하는 데 사용할 수 있을 만큼 충분히 수리합니다.

이름에도 불구하고 시장 등급의 더티 PCB는 일반적으로 액면 그대로 매우 깨끗합니다. 그러나 좋은 품질의 더티 PCB는 상당한 기간 동안 기능을 유지할 수 있지만 새 기판의 수명을 보장할 수는 없습니다.

따라서 기성품의 더티 PCB는 프로토타입용으로 이상적으로 예약되어 있습니다.

그림 1:Custome Black Soldermask PCBA

PCB는 납땜 후 상당한 플럭스 잔류물이 남아 있는 경우 "더러운" 것으로 간주될 수도 있습니다. 오늘날 모든 인쇄 기판의 약 70%가 무세척 솔더 페이스트로 조립됩니다. 즉, 플럭스가 제거되지 않아야 합니다.

그러나 납땜 후 플럭스는 일반적으로 납땜 접합부 위와 주위에 약간의 잔류물을 남깁니다. 잔류물의 양은 고형물(수지, 겔화제 및 활성제)의 변경 내용에 따라 달라지며 고형물이 거의 없는 플럭스는 보드에 잔류물을 적게 남깁니다.

더러운 PCB가 작업에 미치는 영향

먼지, 습기 및 플럭스 잔류물과 같은 PCB 오염 물질은 회로에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

2.1 먼지 및 습기

먼지는 다양한 무기 및 유기 물질과 상당한 양의 물 및 용해된 염으로 구성된 복잡한 물질입니다.

통신 및 정보 산업과 같이 먼지에 더 많이 노출되는 환경에서 미세화 기술과 회로 기판 사용의 증가로 인해 PCB 신뢰성에 대한 먼지의 영향은 계속 증가하고 있습니다.

그림 2:먼지가 많은 PCB

먼지는 회로 기판에 여러 문제를 일으킬 수 있습니다. 친수성으로 인해 전도체 사이의 표면 절연 저항을 손상시킬 수 있는 전도성 전해질 필름을 형성할 수 있습니다.

물이 없어도 입자는 접촉 표면의 마찰을 증가시켜 마모와 부식을 촉진할 수 있습니다. 또한 유전체 역할을 하기 때문에 커넥터와 라인에 신호 간섭을 유발할 수도 있습니다.

전자 제품을 최종적으로 검사해야 하는 동기를 부여하기에 충분하지 않은 경우 활성 구성 요소와 전원 커넥터에 먼지가 쌓이면 구성 요소가 과열될 때 돌이킬 수 없는 손상이 발생할 수 있습니다.

2.2 플럭스 잔류물

먼지와 습기가 PCB에 좋은 것은 아니지만 잔류 플럭스는 프로젝트에 더 나쁜 영향을 미칠 수 있습니다. 다시 납땜하기 전에 회로 기판을 청소할 필요가 없도록 무세정 플럭스 재료가 도입되었습니다.

그러나 무세척 기판의 이점은 분명했지만 조립업체는 잔류물 문제를 빠르게 깨달았습니다.

납땜하는 동안 기판에서 분리되는 플럭스 잔류물은 납땜된 부품의 핀에 점차적으로 축적되어 특히 1GHz 이상의 클록 속도를 가진 회로에서 전도성 문제를 일으키는 경향이 있습니다.

이러한 고주파수에서 전자는 주로 도체의 외부 표면에서 전도되며, 이는 단자의 자속 잔류물이 전류를 보여 신호 간섭을 일으킬 수 있음을 의미합니다.

그림 3:PCB의 플럭스 잔류물

먼지와 마찬가지로 플럭스 잔류물도 친수성을 가지고 있습니다. 따라서 플립칩 어셈블리에서 언더필 재료를 분배하고 열로 경화하면 작은 주머니나 증기 또는 가스가 형성되어 결국 언더필을 기판에서 분리하여 오염 물질이 어셈블리에 침투하는 경로를 생성할 수 있습니다.

더러운 PCB를 유발할 수 있는 요인

지금쯤이면 PCB를 더럽게 만들고 PCB에 어떻게 닿는지 추측할 수 있는 에이전트에 대한 적절한 아이디어가 있을 것입니다. 다음은 PCB가 더러워지는 세 가지 일반적인 원인입니다.

3.1 생산 중 잔류물

역사적으로 활성 로진 기반 플럭스는 PCB 제조에 ​​사용되었습니다. 그러나 이러한 플럭스는 염소 또는 브롬 화합물로 구성되어 있기 때문에 납땜 후 남은 잔류물은 제품 작동 중 부식을 일으킬 수 있습니다.

결과적으로 할로겐화물을 제거하기 위해 수많은 세척 방법이 개발되었습니다. 잘 세척된 제품은 표면에 최소한의 할로겐 화합물만 있을 것입니다.

오늘날 대부분의 PCB 제조업체 무세척 플럭스를 사용하십시오. 이론적으로 일반적으로 아디프산 및 시트르산과 같은 유기산으로 구성된 이러한 플럭스는 납땜 중에 가열되면 쉽게 분해되어 납땜과 결합하고 부식성 잔류물을 남기지 않습니다.

그러나 실제로 용융된 솔더가 아래에 있는 플럭스의 일부를 절연하기 위해 적용되어 분해에 필요한 열을 차단하는 것은 드문 일이 아닙니다. 생산 후, 분해되지 않은 변화는 납땜 지점을 둘러싼 보드에 잔류물로 남습니다.

장기적으로 회로의 적절한 작동을 보장하려면 플럭스 잔류물을 제거해야 합니다. 활성 로진 보드와 달리 무세척 PCB는 효과적인 세척을 위해 물뿐만 아니라 비누화가 필요합니다.

3.2 작업 환경의 영향

플럭스 잔류물 오염은 일반적으로 조립 후 부주의 또는 부적절한 청소로 인해 발생합니다. 그러나 새로 제작된 회로에서 잔류물을 제거하더라도 환경 오염 물질을 고려해야 합니다.

예를 들어, 먼지가 많고 불결한 장소 또는 야외에서 납땜하는 경우 먼지 입자나 먼지가 납땜 내부에 갇혀 문제를 일으킬 가능성이 높습니다. 가혹하게 습하거나 먼지가 많은 조건에서 사용되는 전자 기기의 PCB는 덜 극한 환경의 PCB보다 훨씬 빨리 열화되는 경향이 있습니다.

기기 인클로저의 IP 등급에 자신이 있더라도 가끔씩 회로 기판을 확인하여 먼지, 먼지 또는 습기가 쌓이지 않도록 하는 것이 좋습니다.

3.3 부적절한 사용/조작

PCB는 사용 시 신경을 쓰는 섬세한 부품입니다. 따라서 장치 주변 환경을 완전히 제어할 수는 없지만 기본적인 제조 및 사용 예방 조치를 무시하면 PCB가 오염될 위험이 있습니다.

예를 들어, 활성 구성 요소가 있는 기판은 방열을 촉진하기 위해 통풍이 잘 되는 패키지에 넣어야 합니다. 그러나 이러한 기도에 지느러미를 두어 먼지가 회로로 가는 고속 경로를 막는 것이 좋습니다.

개방적으로 환기되는 인클로저에 수용된 PCB는 핀형 패키지보다 훨씬 빠르게 먼지와 습기를 축적합니다.

그림 4:환기가 잘 되는 PCB 인클로저

장치의 부적절한 사용으로 인한 오작동 및 연소된 구성 요소도 PCB 오염을 유발할 수 있습니다. 예를 들어 커패시터에서 누출된 전해질은 기판을 부식시키거나 더 심각한 경우 단락 도체를 부식시킬 수 있습니다.

더러운 PCB 청소 방법

PCB 청소 방법은 보드의 종류와 오염 물질, 작업에 대한 경험과 도구에 따라 다릅니다.

회로 기판을 청소하는 것은 공원에서 걷는 일이 아닙니다. 사소한 실수는 PCB 또는 PCB의 구성 요소에 돌이킬 수 없는 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 손을 더럽히기 전에 특히 보드가 작동하고 단순히 지저분해 보이는 경우 위험을 감수할 가치가 있는지 자문하는 것이 중요합니다.

위의 질문에 대담하게 "예"라고 대답했거나 보드가 작동하지 않고 수리를 시도하기 전에 보드를 청소하려는 경우 축적된 먼지, 흙, 때, 플럭스 잔류물, 심각한 전해질 부식.

4.1.먼지 및 오물 청소

믿거 나 말거나 PCB에서 먼지 나 흙과 같은 건조하고 가벼운 부스러기를 제거하는 가장 좋은 도구는 오래된 마른 칫솔입니다. 작고 가벼우며 다루기 편하며 미세한 털로 아주 작은 입자도 털어낼 수 있습니다.

부드러운 압축 공기 공급원을 사용하여 보드를 깨끗하게 청소할 수도 있지만 진공 청소기를 사용하고 싶지는 않습니다. 호스 헤드에서 생성된 정전기는 PCB의 일부 구성요소를 손상시킬 수 있습니다.

4.2.더러운 PCB —때 제거

먼지가 PCB에 쌓이면 물과 기름에서 소다와 왁스에 이르기까지 모든 것을 가두어 결국 보드에 달라붙게 됩니다. 따라서 때를 제거하려면 칫솔과 압축 공기 이상의 청소가 필요합니다.

먼저 보드에서 소켓이 있는 구성 요소를 제거하고 별도의 청소를 위해 따로 보관합니다. 제거하면 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소켓이 노출되어 훨씬 더 철저한 작업을 수행할 수 있습니다.

물론, 보드 청소를 마친 후 쉽게 다시 납땜할 수 있도록 부품을 제거하기 전에 부품이 어디로 가는지 정확히 기록해야 합니다.

가정용 비인산염 세제는 효과적인 때 제거제입니다. 보드를 헹구고 깨끗하고 섬유질이 없는 천으로 닦아냅니다. 약 10초 동안 그대로 두어 더러움을 제거한 다음 오래된 칫솔로 문지릅니다.

그림 5:세제에 적신 PCB

PCB는 부품을 교체하기 전에 완전히 건조되어야 합니다. 오븐을 섭씨 약 80도로 예열하고 온도가 올라가면 오븐을 끄고 보드를 안에 넣습니다.

2시간 동안 그대로 두고 주방에 접근할 수 있는 다른 사람이 오븐을 만지지 않도록 주의하시겠습니까?

건조 주기가 끝나면 보드를 회수하여 손상 여부를 검사하십시오. 상태가 양호하면 구성품을 다시 부착하십시오.

4.3.플럭스 잔류물 청소

앞서 언급했듯이 플럭스 잔여물은 비누화제를 사용해야만 제거할 수 있습니다. DIY 매니아를 위한 세척용 비누는 가정용 소독용 알코올입니다.

칫솔을 알코올로 적시고 보드의 영향을 받는 부분을 부드럽게 문지르기 시작합니다. 일반적으로 전자 제품 청소에 사용되는 무수 알코올은 가정용 알코올보다 훨씬 빠르게 작용하므로 심각한 잔류물 오염에 대한 더 나은 비누화제입니다.

여유 자금이 있다면 플럭스 제거와 관련된 상업용 세척제를 구입할 수도 있습니다. Tech Sprays의 Envi-Ro-Tech 1676과 같은 전문 세척제는 우수한 결과를 제공할 수 있지만 알코올보다 훨씬 더 비쌀 것입니다.

4.4.더러운 PCB —청소 부식

PCB가 배터리 산, 염수(땀) 또는 커패시터 전해액 부식으로 오염된 경우 가능한 한 빨리 물질을 중화하고 청소해야 합니다.

베이킹 소다와 물을 섞어서 생성된 얇은 페이스트를 산성 손상 부위에 바르십시오.

산은 또한 보드의 흔적을 따라 배터리에서 멀리 떨어진 다른 영역으로 이동할 수 있으므로 모든 산을 중화하기 위해 베이킹 소다 혼합물로 중화 "담그기"를 수행할 수 있습니다.

보드를 담근 후 철저히 헹구고 위의 "때 제거" 절차를 따르십시오.

그림 6:PCB 배터리 부식

일부 배터리, 특히 NiCad 셀에는 산 대신 염기가 포함되어 있어 베이킹 소다 용액이 중화제로 작동하지 않습니다. 대신, 백식초와 같은 순하고 쉽게 구할 수 있는 산을 사용해 보십시오.

때 제거 절차는 일반적으로 염수 부식을 처리하는 데 필요한 모든 것입니다.

그러나 바닷물에 노출되면 보드의 금속 표면에 산화물이 형성되어 부드럽게 문지르지 못하는 것으로 보입니다. 이 경우 미디어 블라스팅(유리 또는 플라스틱 비드 블라스팅) 및 미디어 텀블링(황동 기반 탈산제 사용)과 같은 특수 기술을 사용해야 할 수도 있습니다.

이사회 환경 개선

인쇄 회로 기판을 위한 이상적인 환경은 먼지, 오물, 습기, 산, 플럭스 잔류물 및 기타 오염 물질이 없는 것입니다. 그러나 보드를 환경에서 완전히 보호하는 것은 사실상 불가능합니다. 결국 모든 PCB는 청소가 필요할 정도로 더러워집니다.

고맙게도 회로 기판을 오랫동안 깨끗하게 유지하기 위해 몇 가지 조치를 취할 수 있습니다. WellPCB와 같은 유능한 제조업체에서 구입한 PCB는 일반적으로 공기 및 습도 노출을 줄이기 위해 실리카겔과 버블 랩이 포함된 진공 팩으로 제공됩니다.

따라서 보드를 구입한 경우 디자인이 준비되고 제작할 준비가 될 때까지 패키지에서 보드를 제거하지 마십시오.

잠시 동안 선반에 공개적으로 놓여 있던 기판은 충분한 수분과 먼지를 축적하여 납땜 프로세스와 회로의 전체 기능을 손상시킬 수 있습니다.

그림 7:진공 포장된 PCB

PCB를 사용하는 환경에도 약간의 오염 물질이 있어야 합니다. 제작 공간을 청결하게 유지하고, 제작할 때 땀과 지문이 기판에 묻지 않도록 가능하면 납땜 장갑을 사용하십시오.

또한 완성된 기기를 둘러싼 공간이 시원하고 건조한지 확인하고 기어다니는 벌레와 거미를 조심하세요.

부식 및 오염으로부터 PCB를 보호하는 방법

PCB 주변 환경을 개선하기 위해 할 수 있는 일이 거의 없다면 보드 자체를 보호하는 데 더 집중하십시오. PCB를 안전하게 유지하기 위한 가장 자연스럽고 일반적인 솔루션은 PCB를 인클로저에 넣는 것입니다.

적절한 케이스는 직접적인 외부 오염으로부터 회로 기판을 보호합니다.

더 많은 보호를 위해 컨포멀 코팅을 적용하는 것을 고려할 수 있습니다. 이 코팅은 먼지, 습기, 염수 분무, 곰팡이 및 산을 포함한 수많은 손상 요인이 보드에 침투하는 것을 방지합니다. 우수한 등각 제품은 통기성이 있어 아래에 갇힌 물이 빠져나갈 수 있습니다. 유일한 단점은 PCB를 다시 작업하려면 코팅을 벗겨낸 다음 나중에 다시 적용해야 한다는 것입니다.

그림 8:컨포멀 코팅 적용

가제트가 습기가 문제가 될 수 있는 환경을 위한 것이라면 팬으로 컨포멀 코팅을 보완하여 케이스에서 공기를 빨아들이고 습도를 줄일 수 있습니다.

가장 우아한 솔루션은 아니지만 실리카겔 팩도 인클로저의 수분 함량을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

마지막으로 납땜 후 플럭스 잔류물과 납땜 볼을 제거하기 위해 시간을 내어 기판을 청소하고 진행되는 부식을 예방하기 위해 정기적으로 주시하는 것을 잊지 마십시오.

더러운 PCB – WellPCB가 어떻게 도움이 됩니까?

특히 대규모의 PCB 청소에는 알코올과 칫솔 이상의 것이 필요합니다. 청소 또는 보호가 필요한 보드가 많지 않은 경우 WellPCB가 부담을 덜어줄 것이라고 믿을 수 있습니다.

7.1. WellPCB가 PCB 청소를 수행하는 방법

회사 청소 프로세스의 첫 번째 단계는 주의 깊은 시각적 분석, 전자 현미경 및 X선 스캔을 사용하여 기판을 조사하고 손상의 원인이 되는 에이전트를 식별하는 것입니다. 이 초기 확인을 통해 맞춤형 PCB 회로 기판을 온라인으로 주문하는 방법을 알아야 합니다. 필요한 PCB 보드의 경우 WellPCB 기술자에게 연락하여 PCB에 가장 적합한 청소 전략을 수립할 수 있습니다.

올바른 접근 방식이 결정되면 더티 보드는 업계에서 가장 우수한 세제, 석유 증류액, 변형 용매, 기계적 교반기 및 미디어 블래스터를 사용하여 세척 과정을 거칩니다.

PCB 제조 기술과 경험을 바탕으로 많은 고객이 문제를 해결하도록 돕습니다. WellPCB는 특히 소형화된 회로를 관리합니다. 이 회로의 크기가 작기 때문에 세척제가 공동 및 구성 요소 아래로 흐르기 위해서는 표면 장력이 낮아야 합니다. 관심 있으신 분들은 홈페이지를 방문해주세요.

그런 다음 세척 솔벤트를 빠르게 흡수하고 제어된 온도에서 건조되는 첨가제를 사용하여 깨끗한 PCB를 헹굽니다. 물론 WellPCB는 오염 외에 PCB에 있을 다른 문제를 신속하게 해결하여 완벽한 상태로 되돌릴 것입니다.

7.2. WellPCB가 PCB를 보호하는 방법

PCB 서비스? 그렇다면 WellPCB는 PCB 보호를 매우 중요하게 생각합니다. 따라서 구매하는 보드가 고품질 저잔류 플럭스를 사용하여 제조될 것으로 기대할 수 있습니다. 이 회사는 또한 먼지와 습기를 차단하고 산화를 방지하는 최고급 컨포멀 코팅 솔루션을 제공합니다.

또한 회로 기판은 최고 수준의 주의를 기울여 만들어지기 때문에 불규칙하게 놓인 에칭액, 잘못된 크기의 흔적 또는 약한 접합과 같은 작고 불쾌한 실수에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

더러운 PCB–결론

클린 보드는 안정적이고 오래 지속되는 보드입니다. PCB를 몇 년 이상 사용할 계획이라면 가끔씩 청소하고 오염 물질로부터 잘 보호하십시오. 오래된 칫솔과 약간의 가정용 알코올은 먼 길을 갈 수 있지만 도움이 필요하면 PCB 서비스? 그렇다면 WellPCB가 최선의 솔루션을 기꺼이 제공할 것입니다.