แผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นเป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ทโฟน ECU ของยานยนต์ ระบบควบคุมอุตสาหกรรม และอุปกรณ์โทรคมนาคม ต่างก็ล้วนขึ้นอยู่กับสิ่งเหล่านี้ แต่เมื่อมีจำนวนชั้นมากขึ้น ก็จะมีที่สำหรับให้สารปนเปื้อนซ่อนตัวมากขึ้น
ในระหว่างการบัดกรี ฟลักซ์ตกค้างไม่เพียงแต่สะสมบนพื้นผิวเท่านั้น แต่ยังสะสมอยู่ในรูทะลุ รอบๆ ผนัง และในช่องว่างระดับจุลภาคระหว่างชั้นต่างๆ ฝุ่นละอองจะเกาะอยู่ในรอยแยกที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ไอออนิกที่ตกค้างจากกระบวนการผลิตจะติดอยู่ในสถานที่ซึ่งแปรงไม่สามารถเข้าถึงได้และไม่มีตัวทำละลายซึมเข้าไปได้
การทำความสะอาดแบบจุ่มแบบดั้งเดิม — การจุ่มบอร์ดในอ่างตัวทำละลายเป็นเวลานาน — เป็นการตอบสนองเริ่มต้นมานานหลายทศวรรษ แต่สำหรับ PCB หลายชั้น วิธีการนี้ไม่เพียงพอมากขึ้นเรื่อยๆ เสียเวลา ใช้ตัวทำละลายมากเกินไป และยังทิ้งสิ่งปนเปื้อนไว้เบื้องหลัง
การทำความสะอาดแบบแช่น้ำอาศัยหลักการง่ายๆ: แช่กระดานไว้นานพอที่ตัวทำละลายจะละลายหรือทำให้สารปนเปื้อนหลุดออก สำหรับบอร์ดด้านเดียวหรือสองด้านธรรมดาที่มีระยะห่างระหว่างรอยกว้าง วิธีการนี้เคยพิสูจน์แล้วว่า "ดีเพียงพอ"
แต่ PCB หลายชั้นที่ทันสมัยนั้นมีความแตกต่างโดยพื้นฐาน:
ความหนาแน่นของส่วนประกอบที่สูงขึ้นวางส่วนประกอบระดับละเอียด, BGA และ QFN ให้ใกล้กันมากขึ้นกว่าเดิม ช่องว่างระหว่างส่วนประกอบจะวัดเป็นสิบส่วนของมิลลิเมตร
คุณสมบัติย่อส่วนสร้างรอยแยกขนาดเล็กมากใต้ส่วนประกอบที่ตัวทำละลายเจาะทะลุได้ยาก
ข้อกำหนดความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นต้องการระดับความสะอาดของไอออนิกที่เกินกว่าที่การตรวจสอบด้วยภาพจะรับประกันได้
การทำความสะอาดแบบแช่ล้มเหลวในแต่ละมิติเหล่านี้:
การจุ่มสารเคมีจะไม่ทำให้เกิดความปั่นป่วนทางกลเพื่อขจัดสิ่งตกค้างออกจากรอยแยกด้วยกล้องจุลทรรศน์ น้ำยาทำความสะอาดอาจทำให้ฟลักซ์ตกค้างอ่อนตัวลง แต่หากไม่มีการดำเนินการทางกายภาพ สารตกค้างเหล่านั้นจะยังคงติดอยู่
เมื่อสารละลายอิ่มตัวสารปนเปื้อนจะสะสมอีกครั้งบนบอร์ดที่กำลังดำเนินการ — ยกเลิกการทำความสะอาดใดๆ ก็ตามที่เกิดขึ้น
การถ่ายโอนระหว่างถังด้วยตนเองนำเสนอโอกาสในการปนเปื้อน ความแปรปรวนของผู้ปฏิบัติงาน และข้อผิดพลาดที่ลดความสอดคล้องของแบทช์ต่อแบทช์
การอบแห้งไม่เพียงพอทิ้งความชื้นไว้ใต้ส่วนประกอบ ทำให้เกิดคราบน้ำ สารตกค้างสีขาว และปัญหาการกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้นภายหลังอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์
ผลลัพธ์ที่ได้คือช่องว่างด้านคุณภาพอย่างต่อเนื่อง: บอร์ดที่ดูสะอาดแต่ไม่สะอาดเพียงพอ ตามข้อมูลอุตสาหกรรม การทำความสะอาดที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดความล้มเหลวของ PCB ประมาณ 35% เมื่อหนึ่งในสามของข้อบกพร่องทั้งหมดสามารถย้อนกลับไปดูวิธีการทำความสะอาดบอร์ดได้ กระบวนการทำความสะอาดก็ไม่ใช่ปัญหารอง แต่เป็นปัจจัยกำหนดหลักของคุณภาพผลิตภัณฑ์
การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกทำงานบนหลักการที่แตกต่างโดยพื้นฐาน นั่นคือ การเกิดโพรงอากาศ
ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกแปลงสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงเป็นการสั่นสะเทือนทางกลที่ส่งผ่านน้ำยาทำความสะอาด การสั่นสะเทือนเหล่านี้สร้างฟองสุญญากาศขนาดจิ๋วจำนวนหลายล้านฟองที่ขยายและยุบตัวอย่างรุนแรง ปล่อยคลื่นกระแทกและไมโครเจ็ตความเร็วสูงที่จะขจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากทุกพื้นผิวที่ของเหลวสามารถเข้าถึงได้
สำหรับ PCB หลายชั้น สิ่งนี้มอบข้อได้เปรียบที่สำคัญสามประการซึ่งการทำความสะอาดแบบจุ่มไม่สามารถทำได้
ประการแรก โพรงอากาศไปถึงทุกที่แตกต่างจากอ่างตัวทำละลายที่ต้องอาศัยการแพร่กระจาย ฟองอากาศคาวิเทชั่นจะเกิดขึ้นทั่วทั้งของเหลว รวมถึงรูทะลุที่ชุบด้านใน รอบๆ ผนัง และเข้าไปในทุกรอยแยกเล็กๆ น้อยๆ ฟลักซ์ตกค้างที่ติดอยู่ใต้ส่วนประกอบ ฝุ่นที่ติดอยู่ในพื้นที่แคบ และสิ่งปนเปื้อนไอออนิกที่ดูดซับบนพื้นผิวจะถูกกำจัดออกไปพร้อมกัน
ประการที่สอง การทำความสะอาดอัลตราโซนิกไม่มีฤทธิ์กัดกร่อนพลังงานในการทำความสะอาดจะถูกส่งผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว ไม่ใช่ผ่านการสัมผัสทางกายภาพ หน้ากากประสานที่ละเอียดอ่อนยังคงไม่บุบสลาย ร่องรอยที่ดีไม่เสียหาย ส่วนประกอบไม่หลุดออก
ประการที่สาม การทำความสะอาดอัลตราโซนิกสามารถปรับขนาดได้และสม่ำเสมอสามารถประมวลผลแผงหลายแผ่นพร้อมกันในตะกร้าทำความสะอาด ด้วยระบบหลายถังอัตโนมัติ บอร์ดจะเคลื่อนผ่านขั้นตอนการทำความสะอาด การล้าง และการทำให้แห้งโดยไม่ต้องใช้คน ผลลัพธ์ที่ได้คือความสะอาดที่ทำซ้ำได้ในทุกชุด โดยไม่ขึ้นกับทักษะของผู้ปฏิบัติงานหรือความเหนื่อยล้า
Whale Cleen ออกแบบและผลิตอุปกรณ์ทำความสะอาดอัลตราโซนิกมานานกว่า 20 ปี โดยมีฐานการผลิตขนาด 10,000 ตารางเมตร และความสามารถครบวงจรครอบคลุมด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิต การขาย และบริการหลังการขาย บริษัทมีความเชี่ยวชาญในด้านเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกอัตโนมัติระดับอุตสาหกรรม ระบบอัลตราโซนิกแบบกำหนดเอง และสายการทำความสะอาดหลายถังขนาดใหญ่
สำหรับการใช้งานทำความสะอาด PCB Whale Cleen นำเสนอความสามารถหลายประการที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมแบบทะลุผ่านระบบแบบทะลุของ Whale Cleen ติดตั้งสายพานลำเลียงสแตนเลสที่จะเคลื่อนย้าย PCB ผ่านโซนตามลำดับ — การทำความสะอาดล่วงหน้า การทำความสะอาดอัลตราโซนิก การล้าง และการทำให้แห้ง — ในขั้นตอนการผลิตที่ต่อเนื่อง ระบบนี้ได้รับการออกแบบสำหรับเอาต์พุตปริมาณมากพร้อมความเร็วและความสามารถในการโหลดที่ปรับแต่งได้ ช่วยให้โรงงานสามารถทำความสะอาด PCB ในอัตราเดียวกับที่สายการผลิต SMT ผลิต
การทำความสะอาดแบบหลายขั้นตอนเพื่อการกำจัดสิ่งปนเปื้อนอย่างสมบูรณ์สายการผลิตอัตโนมัติของ Whale Clean ทั่วไปผสานรวมหลายขั้นตอน: การทำความสะอาดอัลตราโซนิกเพื่อขจัดฟลักซ์และน้ำมัน การล้างเพื่อกำจัดสิ่งตกค้างที่ละลายน้ำ และการอบแห้งด้วยลมร้อนเพื่อป้องกันคราบน้ำและการกัดกร่อน สำหรับบอร์ดที่มีส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน ความถี่ที่สูงกว่า (80kHz–120kHz) พร้อมการเพิ่มกำลังแบบ soft-start จะช่วยทำความสะอาดอย่างอ่อนโยนซึ่งช่วยปกป้องโครงสร้างที่บอบบาง
การปรับแต่งที่ไม่ได้มาตรฐานสำหรับเงื่อนไขการผลิตจริงWhale Cleen ไม่ได้จำหน่ายเครื่องจักรที่มีความแข็งแกร่งและมีขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกเครื่อง ทุกระบบได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับขนาดของบอร์ด โปรไฟล์การปนเปื้อน ข้อกำหนดปริมาณงาน และข้อจำกัดด้านพื้นที่ทางกายภาพของโรงงานของลูกค้า ขนาดถัง พารามิเตอร์อัลตราโซนิก โครงร่างทรานสดิวเซอร์ และการรวมกระบวนการล้วนได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับการใช้งาน
ผลลัพธ์ที่พิสูจน์แล้วในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โรงงานผลิต PCB ที่ใช้การทำความสะอาดอัลตราโซนิกของ Whale Cleen ได้แก้ไขปัญหาสารตกค้างของฟลักซ์ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของบอร์ด ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชั้นนำอีกรายหนึ่งใช้การทำความสะอาดอัลตราโซนิกเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของ PCB ผลลัพธ์ที่ได้จะสม่ำเสมอ: บอร์ดจะออกมาสะอาด แห้ง และพร้อมสำหรับการเคลือบตามแบบหรือการประกอบขั้นสุดท้าย — ทุกครั้ง
สำหรับสายการผลิต PCB หลายชั้น การเปลี่ยนจากการทำความสะอาดแบบจุ่มไปเป็นการทำความสะอาดแบบอัลตราโซนิกไม่ได้เป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงในอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังเป็นการเปลี่ยนแปลงในสิ่งที่เป็นไปได้ด้วย
การทำความสะอาดแบบแช่จะเสียเวลาหลายชั่วโมงในขณะที่บอร์ดเปียก ใช้ตัวทำละลายแกลลอนที่ต้องเปลี่ยนบ่อยๆ และยังคงทิ้งสิ่งปนเปื้อนติดอยู่ที่จุดแวะและใต้ส่วนประกอบ การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกช่วยลดการสัมผัสทางกายภาพ เข้าถึงทุกพื้นผิว และมอบความสะอาดที่ทำซ้ำได้ครั้งแล้วครั้งเล่า
ขั้นตอนการทำความสะอาดซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นปัญหาคอขวดที่จำกัดการผลิตและผลผลิตที่กัดกร่อน กลายเป็นขั้นตอนอัตโนมัติที่เชื่อถือได้ ซึ่งสนับสนุนการผลิตในปริมาณมาก แทนที่จะรั้งไว้
เยี่ยมชมเว็บไซต์ของ Whale Cleen ได้ที่http://www.bwhalesonic.com/เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบทำความสะอาดอัลตราโซนิกทางอุตสาหกรรมสำหรับ PCB หลายชั้น ขอทดสอบการทำความสะอาดบอร์ดของคุณฟรี หรือพูดคุยกับวิศวกรด้านการใช้งานเกี่ยวกับข้อกำหนดการผลิตเฉพาะของคุณ
