Este proceso de soldadura, si bien es necesario para unir y conectar eléctricamente las diversas partes de una PCB, casi invariablemente deja una cierta cantidad notable de residuos y subproductos. Por lo general, deberá limpiar su PCB después de soldar antes de instalarlo en el producto final.
Aquí hay cinco cosas que debe saber sobre la limpieza de una placa de circuito impreso después de soldar.
Por qué debería limpiar después de soldar
Si bien puede parecer algo innecesario al principio, la limpieza de los desechos que quedan de la soldadura es increíblemente importante por una variedad de razones. Podría considerarse un paso opcional en la electrónica no crítica que no necesita funcionar durante varias décadas, pero para la electrónica que opera procedimientos críticos, como equipos de navegación y vuelo, la limpieza es absolutamente esencial para mantener la función adecuada.
Aparte del atractivo estético básico de una placa limpia sin polvo ni residuos, la limpieza después de un trabajo de soldadura puede ser increíblemente importante para su conductividad y eficiencia general. Las fugas eléctricas pueden ser una gran preocupación si no se controlan, lo que acorta la vida útil de su placa de circuito. Es causado principalmente por sustancias de adhesión que quedan en la superficie.
La limpieza de su placa de circuito también puede limitar o eliminar la presencia de materiales erosivos. Estos materiales pueden debilitar, dañar o romper por completo los circuitos eléctricos y dejarlos quebradizos e inestables, lo que significa que finalmente tendrán que ser reemplazados, lo que puede ser costoso y llevar mucho tiempo.
Tener una superficie limpia también significa que, si hay otros defectos más pequeños en el material o la composición, se pueden identificar más fácilmente y detectar antes en el proceso, lo que simplifica la resolución de problemas.
También debe limpiar mientras suelda
Es posible controlar los residuos de fundente mientras se suelda para reducir la cantidad de limpieza necesaria después.
Así es como se limpia mientras suelda:
- Tome una pequeña tapa llena de alcohol isopropílico y algunos q-tips
- Después de soldar una unión, déjela enfriar unos segundos.
- A continuación, use un poco de fuego lento y frote suavemente la junta con el alcohol.
Esto mantiene su superficie de trabajo limpia y clara para facilitar el trabajo de soldadura. Sin embargo, incluso si hace esto, vale la pena asegurarse de que su PCB funcione correctamente.
Lo que está limpiando de su PCB
Para limpiar adecuadamente, necesita saber qué es lo que está limpiando de su placa de circuito. Esto puede ser cualquier cosa, desde agua hasta compuestos altamente ácidos o básicos, lo que significa que es esencial una comprensión básica de qué es cada material y de dónde proviene.
Los Contaminantes Más Comunes
Listas de Chemtronics el contaminante más común que encontrará en su PCB como residuo de fundente, que queda durante el proceso de soldadura.
Los residuos de fundente pueden incluir cosas como:
- Activador sobrante que no reaccionó
- Agentes aglutinantes
- Saponificadores
- Otras partes del proceso que simplemente no se usaron para unir las piezas
Por lo general, tienen valores de pH bastante extremos, que varían entre ácidos y básicos, por lo que necesitan solventes especializados para eliminarlos. Esta es la razón por la que se utilizan materiales algo extremos en el proceso de limpieza.
El agua también es un contaminante común, que puede causar problemas más adelante con la conductividad y las chispas. Es bastante común “hornear” o calentar la tabla para eliminar el agua restante, aunque si la va a limpiar de todos modos, este paso no es necesario, ya que el secado siempre es el último paso en el proceso de limpieza.
Otro contaminante común que queda en la fabricación son ciertos químicos de grabado. Estos deben neutralizarse antes de limpiarlos para evitar dañar las tuberías, el equipo y la piel.
Cómo limpiar eficazmente su PCB
Saber lo que estás limpiando y por qué es una base excelente, pero a menos que estés usando una técnica adecuada, corres el riesgo de dañar seriamente tu tablero. Hay dos métodos estándar para limpiar su PCB: manual y ultrasónico. También está la limpieza en fase gaseosa, que es más complicada.
Limpieza Manual
La limpieza manual, como su nombre lo indica, se realiza completamente a mano en lugar de utilizar un aparato de limpieza particular. Para limpiar manualmente su PCB, sumérjala en una solución de acetona durante aproximadamente diez minutos. Cuando haya terminado de remojarse, use una barandilla o un cepillo similar para eliminar con cuidado los contaminantes en una solución de etanol.
Tan pronto como esté satisfecho de haber limpiado todo, use agua desionizada para lavarlo durante tres minutos antes de usar alcohol etílico absoluto para deshidratarlo y una pistola de gas nitrógeno para secar completamente el tablero.
Limpieza ultrasónica
La limpieza ultrasónica utiliza ondas sónicas pequeñas y frecuentes para aflojar los residuos. Esto requiere una tina de limpieza ultrasónica. Los modelos varían en precios desde aproximadamente $ 35 por una máquina económica bastante pequeña hasta más de $ 80 por una máquina más profesional o más grande. Usar una marca de confianza como Vivohome o DK Sonic significa que no tendrá que preocuparse por la calidad de la máquina o la solución de limpieza.
Al igual que con la limpieza manual, la limpieza por ultrasonidos comienza con la PCB en un baño de acetona durante diez minutos. Después de eso, se coloca en un recipiente de cuarzo o de metal especializado que va a un tanque de limpieza por ultrasonidos. Permanece en el tanque durante cinco minutos a 240W.
Después de cinco minutos, saque el recipiente de cuarzo o de metal y lave con agua desionizada durante cinco minutos, seguido de alcohol etílico absoluto y gas nitrógeno para secar la placa.
Limpieza en fase gaseosa
La limpieza en fase gaseosa requiere maquinaria y soluciones de limpieza especializadas, y generalmente se reserva para piezas más complicadas. Estas máquinas pueden costar cientos, si no miles de dólares (si está buscando algo de grado industrial), sin incluir los líquidos de limpieza específicos de la marca que vienen con ellas.
Lo bueno de esto es que, a diferencia de otros limpiadores, las soluciones de limpieza en fase gaseosa se pueden purificar y reutilizar. Esta puede ser una opción más respetuosa con el medio ambiente, aunque existe un debate sobre si es una alternativa viable.
Deje que su equipo funcione durante cinco a diez minutos antes de comenzar. Pasado este tiempo, poner el sistema de calefacción a punto de ebullición. Coloque su placa de circuito en la canasta de limpieza y colóquela con cuidado en el tanque durante tres a cinco minutos.
Luego, muévalo a la zona de limpieza a vapor durante otros tres minutos para competir. Luego se rociará con un agente de limpieza durante 10 a 20 segundos y se enjuagará durante uno o dos minutos antes de que finalmente se seque por condensación.
El mejor método de limpieza
Si bien todos los procesos son efectivos si se realizan correctamente con equipos de alta calidad, la limpieza manual es la más accesible. Es el único proceso que no requiere equipo especial más que una pistola de gas nitrógeno, que es necesaria para la limpieza manual o ultrasónica. La limpieza ultrasónica es la más rápida, pero nuevamente, requiere un equipo más específico que puede ser costoso y difícil de mantener.
El método más eficaz, que es el menos probable que dañe la placa de circuito o deje residuos, es la limpieza con fase gaseosa. Esto tiene el costo de ser el más caro por adelantado y el más complicado en términos de mantenimiento, pero, como se mencionó anteriormente, tiene el beneficio adicional de las soluciones de limpieza reutilizables.
En última instancia, el mejor proceso depende del tipo de PCB con el que esté trabajando. La limpieza en fase gaseosa no es práctica para placas de circuito simples y pequeñas, mientras que la limpieza manual casi definitivamente no es lo suficientemente completa para una placa de circuito complicada y de misión crítica. La limpieza ultrasónica es un buen término medio. Determine la complejidad y el uso final de su tablero y ajústelo a su proceso de limpieza.
Tener las herramientas para el trabajo
Si bien la limpieza ultrasónica es eficiente y precisa, también puede ser extremadamente costosa, razón por la cual la mayoría de las personas opta por la limpieza manual. En el nivel más básico, para limpiar su PCB, necesitará un solvente o limpiador, un cepillo y una toallita. Cualquier otro equipo o maquinaria es opcional.
Disolventes
La acetona es un solvente de uso frecuente en el proceso de limpieza de PCB. La mayoría de los quitaesmaltes comprados en la tienda contienen una porción de acetona, mientras que la acetona pura se puede comprar en una ferretería local a un precio bastante bajo (se puede comprar una botella del tamaño de un galón por entre $ 15 y $ 35).
Los quitaesmaltes sin acetona se pueden usar en caso de apuro, pero no son tan efectivos como las soluciones con acetona. De acuerdo a una reseña de Boffin en YouTubeel limpiador sin acetona puede ser un poco “grasoso” para trabajar, pero generalmente no deja muchos residuos ni daña la placa de circuito.
Junto con la acetona, el alcohol isopropílico funciona bien como limpiador. Es el solvente más popular entre los constructores electrónicos aficionados y profesionales debido a su efectividad y accesibilidad. Querrás usar uno que tenga al menos un 91 %, aunque algunos constructores electrónicos veteranos apuestan por un 99 % de alcohol isopropílico. Sin embargo, esto es significativamente más difícil de obtener localmente, por lo que puede considerar comprarlo en línea al por mayor.
Los removedores de fundente en aerosol pueden ser buenos para una limpieza más precisa sin cepillar tan agresivamente. La mayoría viene con una boquilla de orientación para flujos de limpiador más concentrados y enfocados para reducir el desperdicio.
cepillos
Un cepillo para pasamanos es una excelente opción para limpiar en franjas más grandes, pero para obtener más detalles y precisión, los cepillos de hojalata baratos de las ferreterías funcionan muy bien. Si desea acceder a las esquinas y grietas más estrechas de su PCB mientras limpia, puede cortar las cerdas en un pequeño cepillo en ángulo. Esto le permitirá empujar el solvente hacia los detalles más difíciles de alcanzar de la placa con un menor riesgo de dañarla.
Un cepillo de dientes también es una herramienta excelente para una limpieza detallada, aunque puede empujar los residuos hacia los rincones más finos si no se tiene cuidado. Trate de encontrar uno con una suavidad media en las cerdas. Demasiado suave, y corre el riesgo de empujar los escombros. Demasiado fuerte y corre el riesgo de rayar sus componentes.
Toallitas y otros equipos
Una toalla de papel es realmente todo lo que necesitas como toallita para limpiar. Su toallita no debe arrojar ningún tipo de fibra que pueda adherirse a su placa de circuito y causar problemas en el futuro, aunque la trituración de una toalla de papel en realidad puede eliminar los residuos de la placa.
Considere usar algún tipo de aire presurizado para el secado final, eliminando cualquier fibra que haya quedado del paño o paño de secado, y téngalo a mano para el mantenimiento anual del polvo. Esto se puede comprar en la mayoría de las ferreterías o en línea a un precio relativamente bajo.
Hay algunas otras cosas que pueden ser útiles en el proceso. La lupa puede ser extremadamente útil para asegurarse de que la limpieza sea completa y para detectar otros defectos. Una luz anular o una linterna de pie también pueden ser útiles para iluminar el proceso si está trabajando en un área con iluminación poco confiable.
Protegiéndose
Al igual que con cualquier otro trabajo, asegurarse de que usted y su espacio de trabajo estén seguros y bien protegidos debe ser su primera prioridad. Trabajar con productos electrónicos lo pone en riesgo de descargas eléctricas y quemaduras químicas, además de los peligros menores de cortes con equipos afilados o quemaduras físicas por el calor utilizado para soldar y secar. Si es cuidadoso y concienzudo, puede prevenir lesiones y trabajar con tranquilidad.
Antes de comenzar cualquier tipo de limpieza o ensamblaje, incluso antes de soldar, siempre vale la pena tomarse un tiempo para hacer un inventario completo de sus piezas. Esto no solo puede facilitar la verificación de las piezas que tiene disponibles y dónde están para facilitar el acceso, sino que también puede ayudar a reducir la complejidad general del proyecto y hacerlo menos abrumador para los constructores primerizos.
Cuando finalmente empiece a soldar y limpiar, tome precauciones adicionales. Todos estos procesos requieren equipos y materiales extremadamente específicos y volátiles, así como procesos muy complicados que pueden implicar un riesgo de salpicaduras, derrames o lesiones.
Lo que debe saber antes de limpiar por seguridad
Hay algunas cosas que debe tener en cuenta antes de ponerse a trabajar.
- Asegúrese de que está trabajando en un área despejada, abierta y bien ventilada, y de que está utilizando el equipo de protección personal adecuado. Esto incluye usar guantes, gafas protectoras, un delantal, zapatos cerrados y mangas largas y pantalones.
- Si alguno de los materiales utilizados en el proceso entra en contacto con su piel, especialmente el alcohol, la acetona o el nitrógeno, deje de hacer lo que está haciendo de inmediato y lave bien el área (pero suavemente) con agua y jabón, enjuagándola por completo. Si entra en contacto con los ojos, busque atención médica inmediata.
- Debe estar trabajando en un lugar que sea inaccesible para mascotas y niños, donde no lo molesten inesperadamente, para evitar lesiones por sorpresa o empujón, ya sea para usted o para cualquier otra persona.
Siempre asegúrese de que cualquier equipo que utilice esté en buenas condiciones antes de comenzar, y luego limpie a fondo el área, almacenando todo correctamente al final del proceso. Lávese las manos después de trabajar y después de quitarse el delantal, las gafas y los guantes para evitar cualquier transferencia de material a los ojos, la nariz o la boca.
Mantenga su espacio de trabajo seco y fresco. En general, querrá trabajar en el interior, en una habitación dedicada que no se moverá ni se molestará cuando no esté en uso. Si vive en un área bastante templada, puede hacer que su espacio de trabajo sea un garaje o un taller al aire libre siempre que su equipo y proyectos estén adecuadamente cubiertos y protegidos de los elementos.
Mantenimiento regular de PCB después de la limpieza inicial
Como casi cualquier otro componente estándar, una placa de circuito impreso deberá recibir un mantenimiento regular para que el dispositivo en el que está instalado funcione correctamente.
El mantenimiento del polvo es importante. Esto debe hacerse al menos una vez al año, preferiblemente cada temporada, para evitar que su PCB se obstruya y mantenga su conductividad y funcionalidad durante muchos años. Por lo general, esto se puede lograr con unas pocas ráfagas de aire a presión.
Para una limpieza más profunda, puede pasar su PCB por una solución de limpieza especializada anualmente. Este es un proceso un poco más intensivo (una vez más, recuerde usar el equipo de seguridad adecuado cuando trabaje con una solución de limpieza), por lo que no es necesario hacerlo con tanta frecuencia.
Manejo de preocupaciones de mantenimiento más serias
Más allá de la gestión básica del polvo, hay algunos problemas específicos de ciertas placas o aplicaciones que debe saber cómo manejar de forma segura.
A ciertas PCB de mayor potencia se les aplicará grasa de silicona que disipa el calor. Esta grasa deberá permanecer seca, y debe eliminarse regularmente y reemplazarse con una capa de grasa nueva. Esta es otra pieza de mantenimiento anual.
Otro problema común con los PCB después de largos períodos de uso es la corrosión, que ocurre cuando hay una fuga de ácido o un manejo inadecuado de la placa. Para limpiar la corrosión, mezcle una pasta de bicarbonato de sodio y aplíquela a su placa completamente desconectada, luego espere de 20 a 30 minutos para que se seque antes de enjuagarla con agua destilada y eliminar cualquier exceso. Limpie con un limpiador, luego seque y vuelva a armar.
La única otra pieza de mantenimiento que se debe hacer anualmente es verificar la capacidad de su capacitor electrolítico. Si toma muestras a menos del 20 % de su capacidad normal, considere reemplazarlo. Por lo general, no necesitará reemplazar un capacitor más de una vez cada diez años aproximadamente. Si necesita reemplazo con mucha más frecuencia, podría ser una señal de un problema mayor con la placa o el fabricante del componente.
Mantener su PCB limpia después de soldar
Esas son las 5 cosas principales que debe tener en cuenta al limpiar su PCB. Para la mayoría de los aficionados, una simple limpieza manual con alcohol isopropílico será suficiente. Sin embargo, recuerde siempre estar seguro, usar las herramientas adecuadas y considerar la limpieza sobre la marcha para facilitar su trabajo.