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电子 PCB 组件的清洁度可提高医疗设备的可靠性

克服失败的可能性

组件制造商不断为组件开发新的和更小的封装，这些组件只有几分之一毫米，并且板与组件的间隙小于一密耳。 拾放机具有新的附件，可以放置这些几乎看不见的零件。 组件放置得非常靠近。 你如何有效地清洁这么小的东西？

无铅焊料是一个相对较新的立法事实，它需要新的焊料、新的助焊剂、更高的温度和新的焊料加工设备。 许多新方法、合金、化学品和焊接工艺已被开发出来以解决这些问题。 锡须问题也急剧增加。 然而，延时效应通常要等到产品出厂并投入使用一两年后才会显现出来。 产品开发的速度掩盖了其中一些时间延迟的问题，因为产品通常会因更新型号而被丢弃。 像手机这样的产品，一般不会出现问题，因为使用2-3年以上的手机的人比较少。 当以补贴价格提供功能丰富的升级型号时，很少有人会花钱进行维修。 然而，对于医疗设备而言，失败的可能性非常大，而且失败的影响可能是毁灭性的。

设计决策影响其他工艺步骤

所有这些都汇集在一起并且支持元素必须正常运行的地方是制造车间，但组件制造商、电路板设计师和设备制造商通常彼此独立运作，这种沟通空白加剧了这个问题。 研究表明，许多故障是由于印刷电路板 (PCB) 制造过程中的污染物不够干净所致。 用于 PCB 设计的高级 CAD 设计系统会引发一些设计问题。

有时，设计人员会利用诸如超近距离覆铜或填铜等功能，将整个电路板的接地距离电源总线几密耳。 具有灾难性后果的空头机会增加了几倍。 许多设计师很少接触 PCB 制造或电路板组装的生产问题。 对于电路板设计人员来说，真正了解连接器手工焊接过程中的助焊剂如何流到连接器焊盘旁边的微孔非常重要。 在实施设计时做出的许多决定都会影响其他流程步骤。

需要提高标准以获得高可靠性

IPC 是为印刷电路板和电子组装行业、其客户和供应商提供服务的全球贸易协会，其工作组致力于解决与确定未组装（裸露）印刷电路板的清洁度级别相关的所有主题，并制定了基本标准 为了清洁。 IPC-TM-650 标准为军事应用设定了 10-2 微克/in2（一般应用为 65-2 微克/in2）氯化钠 (NaCl) 的可接受范围。 这个标准是否足以防止故障，目前的清洁方法是否可以真正清洁当今生产的电路板？

业界流传着许多神话：

1. 所有来自工厂的裸板都是干净的。

2. 所有组件交付时都是干净的，没有污染问题。

3.助焊剂不会出现任何问题，只需将其倒在板上即可，无需担心加热或不加热，一切都会好起来的。

这不是当今制造业的现实，但这些概念的假设给制造商带来了重大问题。 具有隐藏的残留助焊剂污染的电路板可能会通过 QC 并正常运行。 到达其工作环境后，可能会出现高湿度和温度波动，从而产生凝结，导致残留通量问题真正开始增长，并最终导致泄漏路径，最终导致故障。 当今微功率电子设备的高阻抗电路更容易被杂散电压源干扰。

简单的洗涤是不够的

在焊接过程后清洗印刷电路板通常会产生闪闪发光的电路板，看起来已经准备好迎接最终用户的下一步旅程。 不可见的区域包含破坏这张闪闪发光的干净图片的细节。 仅仅让电路板经过清洗循环是不够的。 它需要化学品、温度、清洗周期和时间的特殊组合才能使电路板真正清洁。

“印制板的清洁度会直接影响组装印制板的效率或质量，”IPC 技术项目经理兼 IPC 裸板清洁度评估任务组的工作人员联络人 John Perry 说。 “残留物会增加现场故障的风险，或者会阻碍印制板的功能，因此拥有不同级别测试的验收标准以及应测试多少样品的方向非常重要。”

数码通电子利用大量资源来研究这些问题。 在许多情况下，我们发现相对较小的点组合在一起时，指出在当今制造环境中根本无法正常工作的过程，尽管它们在过去的表现是足够的。 组件封装设计、材料、CAD/CAM 软件、电路板制造和化学方面的微小变化结合在一起，慢慢地改变了制造过程的稳健性。 即使是最好的意图也常常不知不觉地造成了以以前不可能的方式发生缺陷的可能性。 只有通过对制造过程中的所有材料和步骤进行综合评估，才能发现潜在问题的根源。 有了对潜在问题领域的清晰了解，就需要付出很多努力来寻找每个问题的解决方案。

订购并安装了新设备和支持子系统。 开发并实施了测试和评估程序，以验证每个过程的有效性。 在组装过程之前和之后，所有电路板都定期通过系统运行，以确保焊接过程不会受到电路板制造过程中的任何污染物的影响，并且电路板完全清除了焊接过程中残留的任何化学物质。

清洁过程完全绿色。 来自抛光槽的去离子水被使用和回收。 过滤器捕获固体，而强大的鼓风机确保刺激性化学物质不会迁移通过储罐。 设备上的透明窗口使操作员能够监控整个过程。 折光仪检查罐中混合物的稳定性，确保其没有受到损害。 排出的液体完全环保。

然后对流程进行全面测试，评估有效性，并最终验证为一个稳定的流程。 独立测试表明，经过此清洁过程的电路板比 IPC 指定的最高清洁水平 10-2 微克/in2 清洁 75%。 此外，对离子污染的实验室分析发现组装板上的氯化钠离子污染为零。

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