Sensoren und mikroelektronische Teile mit Ultraschall reinigen

Ein Sensor misst durch eine Oberfläche hindurch: eine Membran, ein Fenster, eine Schutzhülse oder eine Elektrode. Alles, was auf dieser Oberfläche liegt, wird Teil der Messung. Ein Ölfilm auf einer Druckmembran verschiebt ihr Ansprechverhalten, ein Fingerabdruck auf einem optischen Fenster streut Licht, ein Partikel im Spalt zwischen Elektroden verändert eine Kapazität. Ultraschallreinigung ist ein gutes Mittel, um diese Oberflächen vor der Montage sauber zu bekommen. Sie ist auch ein gutes Mittel, um manche Sensoren zu zerstören; die erste Frage ist deshalb immer, um welches Teil es sich handelt.

Zwei Gruppen: Teile und fertige Sensoren

Die Sensorreinigung teilt sich in zwei Gruppen, die unterschiedliche Antworten brauchen.

Teile, bevor der Sensor existiert: Gehäuse, Schutzhülsen, Fühlerkörper, Anschlussstücke, optische Fenster, Linsen vor der Montage, Elektrodenrohlinge, Keramiksubstrate, Leadframes. Das sind Teile aus Metall, Glas, Keramik oder Kunststoff, und sie lassen sich wie andere Präzisionsteile mit sanften Einstellungen reinigen.

Fertige Sensoren und bestückte Sensormodule: Sie tragen das Sensorelement, und ob sie ein Bad vertragen, hängt davon ab, wie dieses Element aufgebaut ist. Viele vertragen es nicht.

Was hinein darf

Beschichtete optische Teile (Entspiegelung, Filter, Spiegel) werden nur mit dem Verfahren und der Chemie gereinigt, die der Hersteller der Beschichtung freigibt. Manche Beschichtungen sind weich und lösen sich unter Kavitation ab. Linsen, die in eine Fassung gekittet oder geklebt sind, werden nur gereinigt, wenn der Klebstoff für Flüssigkeit und Temperatur freigegeben ist.

Für kleine Teile und Optiken ist meist das indirekte Verfahren richtig: Die Teile liegen in einem Becherglas mit eigener Flüssigkeit, das Becherglas steht im wassergefüllten Becken. Das Hauptbad bleibt sauber, eine kleine Menge teurer Flüssigkeit leistet die Arbeit, und ein Lösemittel kommt nie mit dem beheizten Becken in Berührung.

Was nie hinein darf

Diese Sensortypen haben offene, bewegliche oder schwingende Strukturen oder Öffnungen, durch die Flüssigkeit an das Element gelangt. Halten Sie sie vollständig aus dem Bad heraus.

Der Risikoleitfaden für Präzisionselektronik behandelt diese Grenzen ausführlicher, auch wie Sie ein Teil qualifizieren, das nicht aufgeführt ist. Sitzt ein solcher Sensor auf einer Leiterplatte, die gereinigt werden muss, wird er nach der Reinigung bestückt, abgedeckt, oder die Leiterplatte wird von Hand gereinigt.

Einstellungen für Sensorteile

• Frequenz: 40 kHz, oder 80 kHz an der MT-75 für die empfindlichsten Teile und die feinsten Partikel; siehe Partikelgröße und Frequenz.
• Leistung: reduziert, wo die Anlage es erlaubt. Ein kleines Tischgerät hat bauartbedingt eine hohe Leistungsdichte; halten Sie die Zyklen kurz.
• Temperatur: Raumtemperatur bis 55 °C, unterhalb der Grenze jedes Kunststoffs oder Klebstoffs im Teil.
• Zeit: 1 bis 5 Minuten. Ergebnis prüfen, dann bei Bedarf verlängern.
• Halterung: Teile in einem Korb, Becherglas oder einer Vorrichtung, nie auf dem Beckenboden, ohne sich gegenseitig zu berühren.
• Spülen: VE-Wasser. Ionische Rückstände auf einem Sensorelement können Messwerte verschieben und Elektroden korrodieren.
• Trocknen: warme, gefilterte Luft, die Teile so ausgerichtet, dass jeder Hohlraum abläuft; siehe Spülen und Trocknen.

Sauberkeit, auf die es bei Sensoren ankommt

Bei optischen Teilen erfolgt die Prüfung visuell: Eine Dunkelfeldleuchte oder ein Mikroskop zeigt Filme und Partikel. Für Sensorgehäuse und Fühlerteile, die in eine Baugruppe gehen, kommen die Partikelgrenzwerte aus der Produktspezifikation und werden wie bei anderen Komponenten geprüft; siehe elektronische Teile vor der Montage reinigen. Saubere Teile kommen direkt in abgedeckte Schalen und werden mit Handschuhen angefasst.

Welche Anlage

Die Branchenseite Elektronik fasst die zugehörigen Beiträge zusammen.