전자 기기의 핵심 기본 부품인 인쇄회로기판(PCB)의 품질과 성능은 전체 제품의 안정성과 수명에 결정적인 역할을 합니다. 그만큼인쇄 회로 기판 세척 공정는 인쇄 회로 기판 품질을 보장하는 핵심 링크로서 전체 생산 공정에서 없어서는 안될 역할을 합니다.
인쇄 회로 기판 청소의 중요성
인쇄회로기판은 제조 과정에서 납땜, 코팅, 실장 등 수많은 복잡한 공정을 거쳐야 합니다. 이 과정에서 인쇄회로기판의 표면은 각종 오염물질에 매우 취약해지며, 이는 외관을 손상시킬 뿐만 아니라 전기적 성능에도 심각한 영향을 미칩니다.
전기적 성능에 영향을 미칩니다
오염물질의 존재는 인쇄 회로 기판 표면의 전기적 특성을 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 잔류 플럭스의 이온 성분은 표면 저항을 감소시켜 단락 오류를 일으킬 수 있습니다. 먼지나 기름 얼룩과 같은 비이온성 오염물질은 신호 전송의 안정성에 영향을 미쳐 신호 왜곡 및 간섭과 같은 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 이러한 영향이 더 큰 고주파 회로 및 정밀 전자 기기에서-더욱 그렇습니다.
신뢰성 감소
오랫동안 작동된 인쇄회로기판은 표면에 잔류 오염물질이 남아 있으면 온도, 습도 등 환경적 요인의 영향으로 부식 반응이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 핀이나 회로는 오염 물질과 습기의 공동 침식으로 인해 점차 녹슬고 부식되어 전기 연결 상태가 불량해지고 회로가 개방되는 경우도 발생하여 인쇄 회로 기판의 수명이 크게 단축되고 제품 신뢰성이 저하됩니다.
업계 표준 및 고객 요구 사항을 충족하지 못함
전자 산업, 특히 매우 높은 신뢰성이 요구되는 군사, 항공 우주 및 기타 분야와 제품 외관 및 품질에 중점을 두는 가전 산업에서는 인쇄 회로 기판의 청결도에 대한 엄격한 기준이 있습니다. 인쇄 회로 기판 청소가 표준을 충족하지 못하면 제품이 관련 품질 검사를 통과하지 못하고 제품 품질에 대한 고객의 기대를 충족시킬 수 없습니다. 심한 경우 제품 리콜로 이어져 기업에 막대한 손실을 초래할 수도 있다.
일반적인 인쇄 회로 기판 세척 공정 및 특성
수성 세척 공정
공정 원리: 물을 주요 세척 매체로 사용하고, 계면활성제, 첨가제, 부식 방지제, 킬레이트제 및 기타 성분을 물에 첨가하여 수성- 기반 세척제를 형성합니다. 수성 세척제는 물의 용해성과 유화, 분산, 비누화와 같은 첨가제의 다양한 효과를 활용하여 인쇄 회로 기판 표면에서 오염 물질을 제거합니다. 예를 들어, 계면활성제는 물의 표면 장력을 감소시켜 물이 오염 물질과 인쇄 회로 기판 표면 사이로 더 쉽게 침투할 수 있게 하고 물에 오염 물질을 유화 및 분산시킬 수 있습니다. 부식 억제제는 물이 인쇄 회로 기판의 금속 부품을 부식시키는 것을 방지할 수 있습니다.
공정 장점: 수성-기반 세척 공정은 안전성이 높고, 물이 타거나 폭발하지 않으며, 기본적으로 무독성이며,-작업자 및 환경에 거의 해를 끼치지 않습니다. 더욱이, 수성- 기반 세척제의 배합 구성은 자유도가 높으며 다양한 유형의 오염 물질 및 인쇄 회로 기판 재료에 따라 조정될 수 있습니다. 극성 및 비극성 오염물질 모두에 대해 우수한 청소 효과를 가지며, 청소 범위도 넓습니다. 또한 물은 천연용매로서 가격이 저렴하고 널리 이용 가능하다.
한계: 이 과정에는 많은 양의 수자원이 필요하며 수자원이 부족한 지역의 자연 조건으로 인해 제한될 수 있습니다. 일부 전자 부품은 방수 기능이 없을 수 있으며-금속 부품은 물로 청소한 후 녹슬기 쉽습니다. 물의 표면장력이 높아 인쇄회로기판의 작은 틈을 청소하기 어렵고, 잔류 계면활성제를 철저하게 제거하기 어렵습니다. 청소 후 건조 과정은 상대적으로 복잡하고 에너지 소모가 많으며 폐수 처리 장비 설치가 필요하므로 장비 비용이 높고 면적이 넓습니다.
반수-기반 세척 공정
공정 원리: 반수- 기반 세척은 유기 용제, 탈이온수, 일정량의 활성제 및 첨가제로 구성된 세척제를 사용합니다. 이러한 유형의 세척제에 포함된 유기 용제는 기름 얼룩, 로진 등과 같은 인쇄 회로 기판 표면의 비극성 오염 물질을 용해할 수 있습니다.- 첨가된 물과 계면활성제는 잔류 플럭스와 같은 극성 오염물질을 제거하는 데 도움이 됩니다. 청소 후에는 물로 헹구어 잔여 세제를 제거하세요.
공정 장점: 반수성- 기반 세척제는 강력한 세척 능력을 갖고 있으며 극성 및 비극성 오염 물질을 동시에 제거할 수 있으며 -오래 지속되는 세척 능력이 우수합니다.- 세척제는 유기용제이지만 인화점이 높고 독성이 상대적으로 낮기 때문에 비교적 안전하게 사용할 수 있습니다. 또한 세척 및 헹굼에는 다양한 유형의 매체가 사용되며 일반적으로 헹굼에는 순수한 물이 사용되므로 세척 과정에서 오염을 효과적으로 제어할 수 있습니다.
단점: 반수- 기반 세척 공정에서 발생하는 폐액 및 폐수 처리는 상대적으로 복잡하며 아직 완전히 해결되지 않았습니다. 폐수는 환경 배출 기준을 충족시키기 위해 유기용제 및 기타 오염 물질을 제거하기 위해 특수 처리가 필요하므로 생산 비용이 증가하고 처리가 까다롭습니다.
용제 세척 공정
공정 원리: 인쇄 회로 기판 표면의 오염 물질을 제거하기 위해 주로 용매의 용해도를 사용합니다. 선택한 다양한 세척제에 따라 가연성 세척제와 불연성 세척제로 나눌 수 있습니다. 유기탄화수소, 알코올 등의 가연성 세척제와 염소화탄화수소, 불소화탄화수소 등의 비가연성 세척제. 솔벤트는 인쇄회로기판 표면의 오일스테인, 플럭스 잔여물 등의 오염물질을 빠르게 용해시킨 후 휘발시켜 제거할 수 있습니다.
공정 장점: 용매 세척 공정은 증발이 빠르고 용해도가 강한 특성을 가지며 장비 요구 사항이 상대적으로 간단합니다. 예를 들어, 탄화수소 세정제는 유성 오염 물질에 대한 강력한 세정 능력과 낮은 표면 장력을 가지며 미세한 이음새와 모공에 대한 우수한 세정 효과를 가지고 있습니다. 알코올 기반 세척제는 이온성 오염물질에 대한 용해도가 우수하며 로진 플럭스 세척에 상당한 효과를 갖습니다. 또한 일부 용매는 증류 및 재활용이 가능하여 반복적으로 사용할 수 있어 비교적 경제적입니다.
단점: 염소 및 불소를 함유한 유기 용제와 같은 일부 기존 용제 세척제는 심각한 환경 위험을 가지며 일부는 금지되거나 제한되는 물질로 지정되었습니다. 한편, 용제 세척제는 대부분 휘발성 및 가연성이므로 특정 안전 위험을 초래하고 엄격한 안전 보호 조치가 필요합니다. 또한 일부 용제는 플라스틱, 고무 등의 재료에 대해 어느 정도 부식성을 갖고 있어 인쇄 회로 기판의 관련 구성 요소에 영향을 미칠 수 있습니다.
청소 과정 없음
공정 원리 : 용접 공정 중에는 비 세척 플럭스 또는 비 세척 솔더 페이스트를 사용하고 용접 후 세척하지 않고 직접 다음 공정으로 들어갑니다. 비세척 솔더링 플럭스는 대략 로진 유형, 세척 가능, 수용성, 저고형분 솔더링 플럭스의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 원칙은 플럭스의 공식을 최적화하여 납땜 후 잔류 물질이 인쇄 회로 기판의 성능 및 신뢰성에 악영향을 미치지 않거나 잔류량이 극히 적도록 특별한 청소가 필요하지 않도록 하는 것입니다.
공정 장점: 세척 공정이 없는 공정은 공정 흐름을 단순화하고 세척 단계를 줄여 시간과 인건비를 절약하는 데 상당한 이점이 있습니다. 동시에 세척제와 장비를 사용할 필요가 없기 때문에 제조 비용과 환경 오염도 줄어듭니다. 이동통신제품 등 고비용과 생산효율이 요구되는 전자제품 생산에 널리 활용되어 왔다.
적용 제한 사항: 항공우주 및 기타 분야의 전자 제품과 같이 신뢰성 요구 사항이 매우 높은 제품의 경우 세척 플럭스를 사용하지 않더라도 잔류물이 다소 있을 수 있으며 이는 극한 환경에서 제품 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 일반적으로 세척이 필요합니다. 또한, 비세정 공정은 용접 공정에 대한 높은 제어와 엄격한 용접 품질 보증이 필요하며, 그렇지 않으면 잔류 불순물로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.
초음파 세척 공정
공정 원리: 인쇄 회로 기판을 청소하기 위해 액체 매체에서 전파되는 초음파에 의해 생성된 캐비테이션 효과를 사용합니다. 초음파 발생기는 고주파-진동 신호를 생성하며, 이 신호는 변환기에 의해 고주파 기계적 진동으로 변환되어 세척 용액으로 전파됩니다. 세척액에서는 초음파의 고주파-진동으로 인해 액체 분자의 밀도가 변화하여 수많은 작은 기포가 형성됩니다. 이러한 기포가 순간적으로 터지면 수많은 작은 "폭발"과 같은 강력한 충격력이 발생하여 인쇄 회로 기판 표면에 충격을 가하여 표면의 먼지가 빠르게 떨어져 청소 효과를 얻습니다.
공정 장점: 초음파 세척은 청소를 위해 인쇄 회로 기판의 미묘한 틈, 구멍 및 기타 접근하기 어려운 영역에 깊숙이 침투하여 사각지대를 남기지 않을 수 있습니다. 복잡한 모양과 미세한 표면 구조를 가진 일부 인쇄 회로 기판의 경우 청소 효과가 좋습니다. 한편, 초음파 세척은 수성- 기반 세척, 용제 세척 등과 같은 다른 세척 프로세스와 결합하여 세척 효율성과 품질을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 또한, 이 공정은 청소 속도가 빠르고 일반적으로 짧은 시간 내에 완료할 수 있으며 약 15분 내에 좋은 청소 효과를 얻을 수 있습니다.