Connaissances pratiques
Nettoyage par ultrasons: quand et comment l’appliquer aux circuits imprimés (PCB)
Ce guide traite du nettoyage des PCB (circuits imprimés) par ultrasons, notamment pour l’élimination des résidus de flux, particules et contaminants sous composants.
processes de nettoyage
Nettoyage PCB par ultrasons : quand l’utiliser et comment le sécuriser
Le nettoyage PCB par ultrasons est particulièrement utile pour atteindre des zones difficiles d’accès, notamment sous les composants, et doit être intégré à un process complet avec rinçage et séchage pour éviter tout re-dépôt. Il s’intègre toutefois dans un process de nettoyage complet incluant rinçage et séchage, afin d’éviter que des contaminants dissous ne restent sur l’assemblage ou ne se redéposent. La fiabilité du résultat dépend d’une validation adaptée à l’assemblage, notamment des réglages de fréquence, de durée et de température, du milieu de nettoyage et de la compatibilité matériaux.
Dans un système de nettoyage, les transducteurs ultrasonores génèrent des ondes mécaniques à haute fréquence qui créent des bulles de cavitation dans le bain. Ces bulles (de quelques micromètres) évoluent selon les variations de pression et peuvent imploser près de la surface à nettoyer. L’implosion génère des jets de pression qui détachent particules, résidus de flux, huiles et autres contaminants de surface.
Pour clarifier rapidement la pertinence des ultrasons sur un PCB donné, une évaluation sur cartes représentatives permet de sécuriser le procédé et de définir une fenêtre de process reproductible. En cas de doute sur la compatibilité composants ou matériaux, un échange technique permet de cadrer les paramètres et les étapes du process.
application : Quels composants sont adaptés au nettoyage par ultrasons ?
Le nettoyage par ultrasons est adapté à une variété de composants et d'assemblages électroniques, en particulier s'ils présentent des zones difficiles d'accès. Pour les assemblages électroniques, il peut s'agir de PCBs, de connecteurs, de relais, d'interrupteurs, de capteurs, etc. Même les surfaces plus délicates peuvent souvent être nettoyées avec des systèmes ultrasonores modernes.
En général, le nettoyage par ultrasons convient à une large gamme de matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le verre, la céramique et le caoutchouc. Cependant, il est important de noter que le nettoyage par ultrasons ne convient pas à tous les matériaux.
À valider systématiquement : composants sensibles, assemblages avec faibles stand-offs et exigences de fiabilité élevées. Un essai sur cartes représentatives permet de confirmer compatibilité et fenêtre de process reproductible.
Les exigences spécifiques en matière de nettoyage et la compatibilité des matériaux doivent toujours être prises en compte avant l’utilisation d’un process de nettoyage.
Pourquoi le nettoyage par ultrasons ? Le nettoyage par ultrasons présente plusieurs avantages :
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Efficacité : Le nettoyage par ultrasons peut atteindre des endroits difficiles d'accès, tels que sous les composants avec de faibles interstices.
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Minutie : Les bulles de cavitation microscopiques peuvent éliminer même les contaminants les plus fins.
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Répétabilité : un procédé validé permet de stabiliser le niveau de propreté et de réduire les risques de défaillance liés aux résidus.
process de nettoyage par ultrasonsQuels sont les points à prendre en compte lors de l'installation d'un process de nettoyage par ultrasons ?
Les ultrasons permettent un nettoyage efficace des assemblages. Cependant, certaines conditions doivent être prises en compte, telles que :
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Définition de vos besoins en matière de nettoyage
Quel type de contamination se trouve sur les composants, quels matériaux sont utilisés, qu'est-ce que cela signifie pour la compatibilité des matériaux ? -
Sélection d'un système adapté en fonction des exigences
La cadence de production des assemblages joue un rôle dans la taille du système. La puissance et d'autres caractéristiques de l'équipement doivent également être prises en compte. -
Réglage des paramètres
Les systèmes ultrasonores ont des fréquences prédéfinies pour le nettoyage. Il est nécessaire d'évaluer si ces fréquences sont compatibles avec vos composants sur l'assemblage par le biais d'essais appropriés.
Nos experts peuvent vous aider à déterminer si un système de nettoyage par ultrasons peut être envisagé pour vos assemblages électroniques ainsi que les autres aspects à prendre en compte. Nous vous soutenons avec notre expertise et étudions avec vous les options envisageables.
Résultat : définition d’une fenêtre de process documentée (réglages, chimie, rinçage, séchage) et critères de contrôle adaptés à votre assemblage.
en pratique Le nettoyage PCB par ultrasons sous les composants
Lorsque des composants sont brasés sur des cartes électroniques, des résidus de flux subsistent toujours. Ceux-ci peuvent se manifester visiblement autour des brasures ou être cachés sous les composants. L'image de gauche montre des condensateurs brasés puis retirés avec des résidus de flux situés dans les interstices entre le dessous du composant et la surface du PCB.
Si les résidus ne sont pas éliminés, cela peut conduire, par exemple, à des courts-circuits dangereux et, par extension, à la défaillance du produit. L'image de droite montre ces zones après le nettoyage par ultrasons. Les résidus de flux ont été éliminés de manière fiable sous les condensateurs.
Pour des exigences de fiabilité élevées, la validation sur cartes et l’analyse des résidus complètent l’évaluation du procédé.
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