Nettoyer l'électronique de précision sans l'endommager

La cavitation est un phénomène mécanique. Des millions de bulles implosent contre chaque surface du bain, et c'est pourquoi elle nettoie sous un composant qu'aucune brosse n'atteint. La même énergie atteint tout le reste de la pièce : un quartz, une poutre de silicium suspendue, un contact de relais, un fil de câblage. La plupart des composants électroniques n'en souffrent pas. Certains si, et quelques-uns défaillent d'une façon qui passe le test électrique le jour même et lâche plus tard sur le terrain. Ce guide classe les composants en groupes et décrit les maîtrises de procédé qui gardent le risque faible.

Les composants par niveau de risque

Quartz et oscillateurs. Un quartz est un résonateur. Les quartz diapason utilisés pour les horloges temps réel résonnent à 32,768 kHz, près des fréquences de travail des machines de nettoyage par ultrasons, et beaucoup de fiches techniques interdisent le nettoyage par ultrasons. Les quartz de fréquence plus élevée sont moins exposés, mais pas à l'abri ; suivez la fiche technique.

Composants MEMS. Les accéléromètres, gyroscopes et microphones contiennent des structures de quelques micromètres d'épaisseur, suspendues au-dessus du substrat. Les ultrasons peuvent les mettre en résonance, les fissurer ou les plaquer contre le substrat, où elles restent collées. Les microphones et les capteurs de pression ont en plus une ouverture qui laisse entrer le liquide.

Relais et interrupteurs. Un relais ou un interrupteur non étanche se remplit de liquide et ne sèche pas. Les relais vendus comme étanches au lavage sont conçus pour le lavage des cartes ; vérifiez la fiche technique, et ne retirez l'éventuelle languette d'évent qu'après le nettoyage, comme l'indique le fabricant.

Écrans et étiquettes. Le liquide s'infiltre entre les couches d'un écran. Les étiquettes papier se décollent, et certains marquages imprimés pâlissent dans les détergents alcalins.

L'article sur les capteurs approfondit les types de capteurs.

Les maîtrises de procédé

Fréquence. Le 40 kHz est la référence en électronique : les bulles sont plus petites et chaque implosion porte moins d'énergie qu'à 28 kHz, fréquence réservée aux pièces de fonderie et aux salissures lourdes. La MT-75 fonctionne à 40 et 80 kHz ; la fréquence haute est encore plus douce et atteint des particules plus fines. Voir 28 ou 40 kHz et taille des particules et fréquence.

Sweep. Une fréquence fixe crée des ondes stationnaires avec des zones de forte et de faible intensité. Le sweep déplace ces zones en continu, de sorte qu'aucun composant ne reste sur un maximum pendant tout le cycle. Utilisez-le chaque fois que le générateur le propose ; voir sweep et dégazage.

Puissance. La densité de puissance varie beaucoup d'une machine à l'autre :

Une petite cuve de table est intense par conception. Pour les assemblages délicats, utilisez une machine à puissance réglable, comme l'UMX Pro, et faites-la tourner à puissance réduite, ou gardez le cycle court dans un appareil de table. Voir la densité de puissance.

Durée. Les dommages dus à la cavitation s'accumulent avec le temps. La plupart des nettoyages en électronique se font en 3 à 6 minutes ; un procédé qui demande 20 minutes a un problème de chimie ou de température, pas de durée. Voir la durée de nettoyage.

Température. 45 à 55 °C pour les cartes, sous la plus basse limite de la nomenclature. Certaines fiches techniques de composants indiquent une température maximale de nettoyage ; c'est ce chiffre, et non celui du détergent, qui fixe la température du bain. Voir choisir la température de nettoyage.

Support des pièces. Les pièces ne reposent jamais sur le fond de cuve : le fond est la surface émettrice, et le contact direct transmet la vibration directement dans la pièce. Utilisez un panier, un support ou un bécher, sans que les pièces se touchent entre elles ni touchent les parois du panier plus que nécessaire.

Qualifier avec un échantillon

Pour tout nouvel assemblage, faites un essai avant de lancer un lot :

1. Parcourez la nomenclature et marquez chaque composant des lignes « vérifier » et « hors du bain ».
2. Nettoyez un assemblage échantillon aux réglages prévus.
3. Nettoyez un second échantillon pendant trois fois la durée prévue. S'il résiste, le procédé a de la marge.
4. Testez les deux électriquement et fonctionnellement ; mesurez la fréquence des quartz et les sorties des capteurs lorsqu'ils sont présents.
5. Examinez au microscope : étiquettes décollées, marquages, composants fissurés et résidus.
6. Enregistrez les réglages dans un programme pour que le procédé qualifié soit celui qui tourne à chaque fois.

Quelle machine

Le procédé pour les cartes complètes se trouve dans le nettoyage des cartes électroniques après brasage. La page secteur électronique regroupe les articles liés.