Elektronikteile vor der Montage mit Ultraschall reinigen

Die Leiterplatte bekommt bei der Elektronikreinigung die meiste Aufmerksamkeit, doch ein großer Teil des Schmutzes in einem fertigen Gerät kommt über die mechanischen Teile: das bearbeitete Gehäuse, den stranggepressten Kühlkörper, die gestanzte Abschirmung, den Rahmen und die Halter. Was sie in die Baugruppe mitbringen, bleibt dort, neben der Leiterplatte, für die gesamte Lebensdauer des Produkts. Ein Metallspan, der aus einem Gehäusegewinde auf eine Leiterplatte fällt, ist ein Kurzschluss, der auf den richtigen Moment wartet.

Die Teile und was sie mitbringen

Teil	Hergestellt durch	Typische Verschmutzung
Gehäuse und Deckel	Druckguss, CNC-Bearbeitung	Kühlschmierstoff, Späne in Gewinden und Taschen, Trennmittel, Gratflitter
Kühlkörper	Strangpressen und Bearbeitung, Schälen	Kühlschmierstoff, Späne zwischen den Rippen, Strangpressschmierstoff
Abschirmungen und Schirmkappen	Stanzen, Umformen	Stanzöl, feine Grate
Rahmen, Halter, Chassisteile	Stanzen, Biegen, Bearbeiten	Öl, Partikel, Fingerabdrücke
Schrauben, Abstandshalter, Einlegeteile	Drehen, Kaltumformen	Öl, Feinanteile
Kunststoffgehäuseteile	Spritzguss	Trennmittel, Staub vom Entgraten

Warum Partikel in der Elektronik mehr zählen

In einem Hydraulikventil blockiert ein Partikel einen Schieber. In der Elektronik kann ein leitfähiges Partikel zwei Leiter mit unterschiedlichem Potenzial überbrücken oder sich später lösen und mit der Vibration wandern, bis es eine Stelle findet, an der es Schaden anrichtet. Auch nicht leitfähige Partikel und Fasern machen Ärger, in Steckverbindern, in optischen Strahlengängen und unter dem Wärmeleitmaterial.

Der ZVEI-Leitfaden zur Technischen Sauberkeit in der Elektrotechnik überträgt den Prüfansatz von VDA 19.1 auf elektronische Teile: Die Partikel werden vom Teil extrahiert, auf einer Membran gesammelt, gezählt und vermessen, metallische und nichtmetallische Partikel getrennt. Die Grenzwerte legt der Produkthersteller fest, oft durch den Vergleich des größten zulässigen Partikels mit dem kleinsten Abstand zwischen Leitern auf der Leiterplatte. Die Aufgabe der Reinigungsstation ist, diesen Grenzwert Charge für Charge einzuhalten.

Öl und Fingerabdrücke

Ölfilme richten ihren eigenen Schaden an. Auf einem Kühlkörper beeinflusst ein Film unter dem Wärmeleitmaterial, wie gut dieses die Oberfläche benetzt. Auf einem Gehäuse, das geklebt, abgedichtet oder lackiert wird, kostet Öl Haftung; siehe Teile vor dem Beschichten reinigen. Fingerabdrücke hinterlassen Salz und Hautfett, die Aluminium und Kupfer unter einer Dichtung oder Beschichtung korrodieren und neben der Elektronik eine ionische Verunreinigung sind. Saubere Teile werden ab dem Trockner mit Handschuhen angefasst.

Die Reinigungsfolge

Station	Zweck	Typische Einstellung
Ultraschallwäsche	Kühlschmierstoff, Öl, Späne, Feinanteile	Leichtmetallreiniger für Aluminium und Zink, mild alkalisch für Stahl, 50 bis 60 °C, 28 oder 40 kHz, 5 bis 10 min, Filtration ein
Ultraschallspülung	Reiniger und gelöste Partikel	Sauberes Wasser, 40 kHz, 2 bis 3 min
Schlussspülung	Salze; keine Flecken auf Sichtflächen	VE-Wasser
Trocknen	Kein Wasser in Gewinden, Taschen und zwischen den Rippen	Heißluft, 60 bis 80 °C

28 kHz eignet sich für schwere Bearbeitungsrückstände in Gussgehäusen; 40 kHz für dünne Stanzteile, beschichtete und eloxierte Teile und feine Partikel. Eloxierte, chromatierte und galvanisch beschichtete Teile bekommen die milde Chemie und kurzen Zeiten aus dem Beitrag zu Reinigungsmitteln. Teile mit tiefen Gewinden und Sacklöchern behandelt der Beitrag Gewinde und Sacklöcher.

Kühlkörper

Rippen schatten sich gegenseitig ab. Ein Kühlkörper, der flach im Korb liegt, hat die Rippen nach oben, voller Flüssigkeit, die sich kaum bewegt, und die Späne sitzen weiter am Rippenfuß. Stellen Sie ihn auf die Stirnseite, die Rippen senkrecht und die Kanäle zu den Seiten offen, damit das Schallfeld zwischen die Rippen gelangt und die Späne herausfallen können. Enge Rippenabstände profitieren von 40 kHz und von einem Hubsystem oder einer manuellen Auf-und-ab-Bewegung. Beim Trocknen gilt dieselbe Logik: Rippen senkrecht, Kanäle laufen ab.

Bearbeitungsrückstände zuerst, nicht später

Bei bearbeiteten Gehäusen gehört die Reinigung an die Bearbeitungszelle, nicht an die Elektroniklinie. Späne, Kühlschmierstoff und Gratflitter lassen sich viel leichter entfernen, solange der Kühlschmierstoff frisch ist, und ein Gehäuse, das bereits sauber an der Montage ankommt, trägt seinen Schmutz nicht in den Sauberbereich. Die Anordnung von Wäsche, Spülung und Trocknung neben der Bearbeitungszelle beschreibt der Beitrag CNC-Teile vor der Montage reinigen. Das Entgraten kommt vor der Reinigung: Ultraschall entfernt lose Partikel, keine Grate, die noch fest sitzen.

Lagerung und Handhabung

Saubere Teile in geschlossene, saubere Behälter oder Beutel verpacken, nicht in offene Kisten.
Das Lager für gereinigte Teile von Bearbeitung, Schleiferei und faserndem Verpackungsmaterial fernhalten.
Erst am Montageplatz auspacken, mit Handschuhen.
Die Verpackung für saubere Teile getrennt von der Verpackung halten, in der die Rohteile angeliefert wurden.

Welche Anlage

Arbeit	Ausstattung
Kleine Chargen, Prototypen	ST-40 oder ST-65, Spülbecken, Trockenschrank
Gehäuse und Kühlkörper in Chargen	UMX Pro 88L bis 162L oder ST-96 mit Filtration, VE-Spülung, Trockner DT-96
Größere Stückzahlen, Teile mit Hohlräumen und Rippen	AL-150 bis AL-400 mit Hubsystem und Filtration, Spül- und VE-Spülstationen, Trockner

Batteriegehäuse, Stromschienen und Kühlplatten folgen derselben Logik mit engeren Partikelgrenzwerten; siehe Batteriekomponenten. Die Branchenseite Elektronik fasst die zugehörigen Beiträge zusammen.