Elektronische Baugruppen nach der Reparatur mit Ultraschall reinigen

Eine Baugruppe auf dem Reparaturtisch ist keine neue Leiterplatte. Sie hat eine Vorgeschichte: Staub und Fett aus Jahren in einem Schaltschrank oder Fahrzeug, vielleicht eine verschüttete Flüssigkeit und die Korrosion danach, und jetzt das Flussmittel der Nacharbeit, mit der das defekte Bauteil ersetzt wurde. Eine gute Reinigung entscheidet, ob die Reparatur hält. Eine schlechte kann aus einer reparierten Baugruppe eine machen, die nach wenigen Wochen wieder ausfällt.

Flussmittel aus der Nacharbeit

Die Nacharbeit von Hand hinterlässt mehr Flussmittel als ein Fertigungsprozess, und sie hinterlässt es ungleichmäßig. Flussmittel aus einem Flussmittelstift, einem Gel oder Röhrenlot verteilt sich über die Lötstelle hinaus, und ein Teil davon erreicht nie die Löttemperatur. No-Clean-Flussmittel ist so ausgelegt, dass es unbedenklich wird, wenn es beim Löten vollständig erhitzt wird. Flussmittel, das am Rand der Nacharbeitsstelle kühl geblieben ist, kann aktiv bleiben: klebrig, ionisch und bei feuchter Luft korrosiv. Deshalb heißt „No-Clean“ nach einer Handnacharbeit nicht „drauflassen“, besonders bei Baugruppen für Fahrzeuge, Außengeräte oder Hochspannung.

Die Chemie für jede Flussmittelart steht in Flussmittelrückstände entfernen. Für Reparaturarbeiten entfernt ein wässriger Flussmittelentferner bei 45 bis 55 °C, 40 kHz und 3 bis 5 Minuten, gefolgt von einer Spülung in VE-Wasser, sowohl das Flussmittel der Nacharbeit als auch die älteren Rückstände auf dem Rest der Leiterplatte.

Korrosion nach Flüssigkeitsschäden

Wird eine Leiterplatte unter Spannung nass, leiten das Wasser und die darin gelösten Ionen Strom zwischen den Leitern. An einem Leiter geht Metall in Lösung und scheidet sich an einem anderen ab; innerhalb von Stunden bildet sich grüne oder weiße Korrosion an Bauteilanschlüssen, unter Chips und an Vias. Wenn die Leiterplatte trocknet, bleiben die Korrosionsprodukte zurück, und sie sind ionisch und bei feuchter Luft leitfähig.

Die Reihenfolge der Arbeit zählt:

Sofort die Spannung trennen und die Batterie entnehmen. Jede Minute unter Spannung macht es schlimmer.
Die Baugruppe zerlegen. Entnehmen Sie Batterie, Pufferzellen und Knopfzellen, Displays, Lautsprecher und Mikrofone sowie jedes Teil, das nicht gereinigt werden darf; siehe Risikoleitfaden für Präzisionselektronik. Entfernen Sie Abschirmungen, wo möglich, damit die Flüssigkeit die Bauteile darunter erreicht.
Reinigen. 40 kHz, Flussmittelentferner oder ein Reiniger für Korrosionsrückstände auf Elektronik, 45 bis 55 °C, 3 bis 6 Minuten. Der Ultraschall löst Korrosionsprodukte unter Bauteilen, wo keine Bürste hinkommt.
Spülen, zweimal in VE-Wasser, das erste Mal mit Ultraschall.
Gründlich trocknen, in warmer, gefilterter Luft bei 50 bis 60 °C, 30 Minuten oder mehr, länger bei Leiterplatten mit BGAs und abgeschirmten Bereichen.
Unter dem Mikroskop prüfen. Achten Sie auf durchgefressene Leiterbahnen und Pads und auf Bauteilbeinchen, die am Gehäuse aufgelöst sind. Die Reinigung entfernt Korrosionsprodukte; sie stellt kein Metall wieder her. Reparieren Sie beschädigte Leiterbahnen, bevor die Baugruppe unter Spannung gesetzt wird.
Prüfen, bevor die Baugruppe wieder in Betrieb geht.

Leiterplatten mit Flüssigkeitsschaden brauchen nach der Prüfung oft einen zweiten Zyklus, wenn der erste Durchgang Korrosion freigelegt hat, die unter Rückständen verborgen war.

Brennbare Lösemittel gehören nie in ein offenes, beheiztes Becken

An vielen Reparaturplätzen stehen Isopropanol und andere Lösemittel bereit, und es ist verlockend, sie ins Ultraschallbecken zu gießen. Tun Sie es nicht. Ultraschall verwandelt die Flüssigkeitsoberfläche in feinen Nebel, die Beckenheizung ist eine Zündquelle, und der Raum füllt sich mit Dämpfen. Benzin, Verdünner, Aceton, Testbenzin und Alkohole werden nie in einem offenen, beheizten Ultraschallbecken verwendet.

Wird ein Lösemittel gebraucht, nutzen Sie das indirekte Verfahren: ein kleines, geschlossenes Becherglas mit Lösemittel in einem wassergefüllten Becken, Heizung aus, in einem belüfteten Bereich, und nur mit einem Lösemittel, dessen Datenblatt den Einsatz mit Ultraschall erlaubt. Wasserbasierte Reiniger im Becken selbst sind die sicherere Grundeinstellung. Der Beitrag zur Arbeitssicherheit behandelt die weiteren Gefahren.

Weitere Rückstände auf zurückgesandten Baugruppen

Rückstand	Herkunft	Vorgehen
Staub mit Ölnebel	Schaltschränke, Maschinen, Fahrzeuge	Wässriger Reiniger, 40 kHz; bei dicker Schicht zuerst einweichen
Alte Schutzlackierung	Ursprüngliche Fertigung	Ultraschall entfernt keinen intakten Lack; örtlich mit dem Entlacker des Lackherstellers entfernen, dann reinigen
Wärmeleitpaste	Kühlkörper, Leistungsbauteile	Zuerst die Hauptmenge abwischen, dann reinigen
Nikotin und Küchenfett	Konsumgeräte	Alkalischer Reiniger, für Elektronik freigegeben, dann gründlich spülen

Steckverbinder auf der Baugruppe brauchen zusätzliche Trocknungszeit für ihre Pinkammern; siehe Steckverbinder.

Nach der Reinigung

War die Baugruppe schutzlackiert, lackieren Sie den nachgearbeiteten und gereinigten Bereich neu, sobald er trocken ist; siehe den Lackierschritt in Leiterplatten nach dem Löten reinigen. Setzen Sie die entnommenen Teile wieder ein, mit einer neuen Batterie, wenn die alte Flüssigkeit ausgesetzt war. Halten Sie fest, was wie gereinigt wurde, damit die nächste Reparatur am selben Baugruppentyp von einem bekannten Prozess ausgeht.

Welche Anlage

Arbeit	Ausstattung
Telefone, Handgeräte, kleine Baugruppen	STS-030 (3 L) oder STS-060 (6 L), 40 kHz, ein zweites Gerät oder Becherglas für die Spülung in VE-Wasser
Steuerplatinen, Baugruppen für Fahrzeuge und Industrie	STS-090 (9 L) bis STS-150 (15 L), 40 kHz, Gestell für hochkant stehende Leiterplatten
Größere Leiterplatten und Reparaturbetriebe mit Stückzahl	STS-200 oder STS-300 (Becken 500 × 300 mm) oder UMX Pro 50L mit gespeicherten Programmen je Baugruppentyp