Reinigungsdiagnostik

Der Aufbau eines effektiven Reinigungsprozesses erfordert Tests und Messungen. Die Reinigungstechnologie für elektronische Baugruppen ist ein komplexer Prozess. Mehrere Faktoren müssen verwaltet werden, um akzeptable Ergebnisse für ionische, organische und partikuläre Sauberkeit zu erzielen.

Entwicklung des Reinigungsprozesses

Viele Neulinge in der Reinigungstechnologie sind mit wichtigen Regeln nicht vertraut. Die Testmethodik für neu etablierte Prozesse und Produktqualifikation wird durch Standards (IPC CH56B, J- STD 001 und andere) unterstützt. Das Bestehen der folgenden Checkliste (basierend auf Standards) kann viel Zeit und Kosten sparen. Wir bieten Werkzeuge, Dienstleistungen und Beratung für die Mehrheit der beschriebenen Schritte an.

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Machbarkeitsstudie
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Reinigungstests – auf Testplatinen
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Reinigungstests für die Produktqualifikation
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Überwachung der Stabilität des qualifizierten Prozesses
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Verifizierung von Prozessänderungen
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Design von PCBA für die Reinigung

Während unserer fast 30-jährigen Tradition in der Reinigung haben wir viele wertvolle Informationen über Herausforderungen gesammelt, die durch unsachgemäßes Design von Komponenten oder deren Konfiguration verursacht werden. Wir können diese Informationen mit Ihnen teilen und Ihnen helfen, Zeit, Material und Geld zu sparen, um die Folgen eines schlechten Designs zu korrigieren.

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Rückstandscharakterisierung

Die häufigste Aufgabe der PCBA-Reinigung ist das Entflussen. Die optimale Wahl des Lötmaterials (Paste, Flüssigflussmittel und Draht) sollte zusammen mit dem Testen für das Löten und Drucken getroffen werden. Nicht jedes Material, das optimal für das Löten ist, ist auch optimal für die Reinigung. Wir können Ihnen helfen, Lötmaterial zu charakterisieren und Ihre Kandidaten für den am besten geeigneten Reiniger zu vergleichen. Wir haben eine umfassende Bibliothek mit verschiedenen Reinigungswerten von Lötpasten, gemessen mit einzigartiger automatischer Technologie.

Benötigen Sie Daten für Materialien, die Sie verwenden?

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Anpassung des Reinigungsmittels an Lötmittelrückstände

Ähnliches löst Ähnliches. Dieses bereits mittelalterliche Sprichwort von Alchemisten ist immer noch gültig. Versuche, Lötmittelrückstände mit einem anderen als dem optimalen Reiniger zu reinigen, führen zu einer zu langen Reinigungszeit, Kapazitätsverlust, Risiko von harmlosen Rückständen auf der Baugruppe und Schäden.

Aufgrund unserer einzigartigen Technologie können wir die dynamische Löslichkeit verschiedener Kombinationen von Flussmittelrückständen und Reinigern vergleichen. Wir können Ihnen helfen, einfach und effizient zu reinigen.

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Materialverträglichkeit

Heute sind Reinigungsmittel anspruchsvolle Mischungen vieler Substanzen, die eine breite Palette organischer Rückstände zu verdünnen herausfordern. Allerdings kann die Reinigungschemie auch Materialien angreifen, die für Bauteilgehäuse, Isolierungen oder Reinigungskomponenten verwendet werden. Wir wählen Materialien für unsere Ausrüstung sorgfältig aus, basierend auf Verträglichkeitstests gemäß strengen internen Standards. Wir können keine Standards für die Prüfung der Verträglichkeit von Leiterplattenbaugruppen verwenden, da diese nur auf begrenzter Exposition durch Chemie basieren.

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Reinigungsmaschinenprüfung – Maschinenfähigkeit

Wenn Sie eine ältere Reinigungsmaschine haben, hat sie möglicherweise nicht die ausreichende Fähigkeit, moderne elektronische Baugruppen zu reinigen. Wir haben eine effektive Methode basierend auf Glas-Testplatinen und dem Glas-Testplatinen-Tester VERINAS, um wesentliche Parameter zu messen: Gleichmäßigkeit des Sprühdüsenaufpralls über die gesamte Prozesskammer und zeitbasierte Stabilität der Reinigungskraft.

Mit Hilfe solcher Messungen können wir schnell die Reinigungsmaschinenfähigkeit Cpk bestimmen.

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Spülwasserqualität

Das Spülen nach dem erfolgreichen Auflösen von Flussmittelrückständen ist ein kritischer Vorgang. Genügend Düsenaufprall oder andere mechanische Agitationsoptimierung muss eine gute Durchdringung unter Komponenten gewährleisten, um den Rest des Reinigers und der Flussmittelrückstände zu verdünnen. Die Spülwasserqualität muss der schwierigen Aufgabe entsprechen.

Sowohl die interne Wasseraufbereitung integriert in unseren Maschinen oder externe Wasserquelle muss gründlich kontrolliert werden. Neben der häufig eingeführten Leitfähigkeitsmessung können wir auch organische Verunreinigungen mit unserem neuen Organischen Kohlenstoffsensor überwachen.

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Abwasserentsorgung – Grenzwerte für Abwasser

Jeder Reinigungsprozess erzeugt Abfall. Bevor Sie den Reinigungsprozess starten, ist es wichtig zu wissen, wie viel und welche Art von Abfall erzeugt wird. Außerdem müssen Sie Ihre lokalen Grenzwerte für Abwasser (organische Verschmutzung – TOC und Schwermetallbelastung) kennen.

Unsere Maschinen können mit allen Abwasserbedingungen arbeiten.

Alles ist eine Frage der Optimierung der Abfallverarbeitungskosten. Mit unseren Erfahrungen aus vielen Prozessen können wir Ihnen helfen, eine optimale Lösung zu finden.

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Äquivalente Proben erstellen

Die Qualifikation des Reinigungsprozesses erfordert das Testen des Oberflächenisolationswiderstands (als eine oder mehrere Testmethoden für nicht-direkte Zuverlässigkeitsnachweise – siehe J-STD001 H Kap.8).

Verschiedene standardisierte Leiterplatten sind als Kits erhältlich (zusammen mit Komponenten oder Daten zur Herstellung dieser Proben).

Wir können solche Kits liefern und Ihnen bei SIR-Tests zur Prozesscharakterisierung oder Qualifikation helfen.

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Optische Bewertung von Reinigungsrückständen

Die optische Bewertung von Rückständen nach der Reinigung ist eine effektive Methode, insbesondere für die Charakterisierung des Reinigungsprozesses. Heute sind die kritischsten Bereiche unter den Komponenten. Daher ist es notwendig, Komponenten nach der Reinigung zu entfernen (destruktive Methode) für eine optische Überprüfung.

Wir können solche Tests ohne oder mit nur minimalem Schaden der Leiterplatte durchführen, sogar für unten abgeschlossene Komponenten.

Wir verwenden vorzugsweise solche Methode für erste Tests unserer Maschinen mit dem Produkt des Kunden während Reinigungstests.

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Oberflächenisolationswiderstandstest (SIR)

Die Qualifikation des Reinigungsprozesses erfordert das Testen des Oberflächenisolationswiderstands (als eine oder mehrere Testmethoden für nicht-direkte Zuverlässigkeitsnachweise – siehe J-STD001 H Kap.8).

Verschiedene standardisierte Leiterplatten sind als Kits erhältlich (zusammen mit Komponenten oder Daten zur Herstellung dieser Proben.)

Wir können solche Kits liefern und Ihnen bei SIR-Tests zur Prozesscharakterisierung oder Qualifikation helfen.

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Ionenchromatographie

Ionenchromatographie ist eine sehr nützliche Methode zur Messung verschiedener Arten von ionisch aktiven Rückständen nach der Reinigung. Auch wenn es keine quantitative Methode ist, bietet sie hervorragende Informationen über die mögliche Quelle von Rückständen nach der Reinigung. In Kombination mit SIR-Messung und optischer Inspektion wird sie als primäre Testmethode für indirekte Hinweise auf Zuverlässigkeit angesehen.

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Andere Testmethoden – Oberflächenspannung

Eine andere Anwendung der elektronischen Baugruppe erfordert die Anwendung anderer Testmethoden. Eine sehr häufig verwendete ist die Messung der Oberflächenspannung.

Für sehr extreme Bedingungen (wie Vakuumumgebung) kann auch die Raman-Spektroskopie angewendet werden. Eine andere sehr empfindliche Methode ist die Gasspektroskopie von verschmutztem Inertgas, das um die erhitzte Baugruppe strömt. Solche Methoden sind empfindlich gegenüber organischen Oberflächenverunreinigungen, die sich im Vakuum wieder ablagern und offene Verbindungen verursachen können.

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Optische Bewertung

In dieser Phase überprüfen wir die tatsächlichen Platinen für den qualifizierten Prozess auf Sauberkeit. Da die kritischen Bereiche hauptsächlich unter den Komponenten liegen, sind unsere Methoden darauf ausgerichtet, die Sauberkeit unter den Komponenten zu überprüfen – möglichst ohne Beschädigung der Platine.

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Simulation von rauen Umgebungen – Feuchtigkeit, Kondensation

Einige Baugruppen müssen in verschiedenen rauen Umgebungen arbeiten: die Definition einer rauen Umgebung ist komplex. Es kann eine Überbelastung durch jeden externen Aspekt sein – wie kondensiertes Wasser, Salznebel, starker Frost, hohe Temperaturen, Vakuum, Sand, verschiedene giftige Gase, extreme Temperaturzyklen, Strahlung und viele andere.

Der Endbenutzer muss die Bedingungen definieren, und der Hersteller sollte sie testen.

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Funktionstests in realer Anwendung

Solche Tests sind notwendig für Baugruppen, die als hochzuverlässige Elemente qualifiziert werden sollen. Typisch ist dies in der Automobilelektronik, aber auch in vielen anderen Bereichen des Transports, Bergbaus, der medizinischen Elektronik, der Avionik und anderer industrieller Anwendungen. Nur Tests mit realen Bedingungen und der Dokumentation aller notwendigen Parameter können objektive Beweise für die Zuverlässigkeit liefern.

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Prozessdiagnostik

Sobald der Reinigungsprozess qualifiziert ist, müssen wir viele Parameter überwachen und sicherstellen, dass der Prozess stabil läuft. Die Reinigungsmaschine selbst kann nicht jeden kritischen Parameter der Reinigung erkennen. Daher sollten einige Parameter regelmäßig im Labor überprüft werden.

Wir können viele dieser Methoden anbieten, um Ihnen zu helfen, die optimale Leistung des Reinigungsprozesses aufrechtzuerhalten.

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Langzeitstabilitätsüberwachung

Die Leistung Ihres Reinigungsprozesses ist kein fester Wert. Sie kann sich mit der Menge an Flussmittelrückständen ändern, die Sie zur Reinigung bringen. Einige Baugruppen sind weniger komplex und haben weniger Lötmittel. Andere sind stärker kontaminiert. Sensoren, selbst an den fortschrittlichsten Reinigungsmaschinen von heute, können diese Änderungen nicht erfassen.

Wir bieten eine einfache und effiziente Methode zur Überwachung des Reinigungsprozesses an, die Ihnen Kosten sparen und jederzeit Beweise für die gute Leistung liefern kann.

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Validierung von Prozessänderungen – siehe IPC J- STD 001H Kapitel 8

Gemäß dem primären Standard für die Baugruppenproduktion J- STD-001 H ist es notwendig, alle Änderungen der Reinigungsprozessbedingungen zu validieren. Diese Änderungen sind im Standard detailliert beschrieben.

Wir bieten eine einfache Methode an, um objektive Beweise für die stabile Leistung Ihres Reinigungsprozesses nach diesen Änderungen zu erzielen.

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