Elektronische onderdelen ultrasoon reinigen voor de montage

De printplaat krijgt bij het reinigen van elektronica de meeste aandacht, maar veel vuil in een afgewerkt apparaat komt binnen via de mechanische onderdelen: de verspaande behuizing, het geëxtrudeerde koellichaam, de gestanste afscherming, het frame en de beugels. Wat zij in de assemblage meebrengen, blijft daar, naast de printplaat, zolang het product meegaat. Een metaalspaan die uit een schroefdraad in de behuizing op een printplaat valt, is een kortsluiting die op het juiste moment wacht.

De onderdelen en wat ze meebrengen

Onderdeel	Gemaakt door	Typische vervuiling
Behuizingen en deksels	Drukgieten, CNC-verspanen	Koelsmeermiddel, spanen in schroefdraad en kamers, lossingsmiddel, braamschilfers
Koellichamen	Extruderen en verspanen, skiving	Koelsmeermiddel, spanen tussen de vinnen, extrusiesmeermiddel
Afschermingen en afschermkapjes	Stansen, vormen	Stansolie, fijne bramen
Frames, beugels, chassisdelen	Stansen, buigen, verspanen	Olie, deeltjes, vingerafdrukken
Schroeven, afstandsbussen, inserts	Draaien, koudstuiken	Olie, fijne deeltjes
Kunststof behuizingsdelen	Spuitgieten	Lossingsmiddel, stof van het ontbramen

Waarom deeltjes in elektronica zwaarder wegen

In een hydraulisch ventiel blokkeert een deeltje een schuif. In elektronica kan een geleidend deeltje twee geleiders met een verschillende potentiaal overbruggen, of later loskomen en door trillingen verplaatsen tot het een plek vindt waar het schade doet. Niet-geleidende deeltjes en vezels veroorzaken ook problemen, in connectoren, op optische paden en onder thermisch interfacemateriaal.

De ZVEI-leidraad voor technische reinheid in de elektrotechniek past de testaanpak van VDA 19.1 toe op elektronische onderdelen: deeltjes worden van het onderdeel geëxtraheerd, op een membraan verzameld, geteld en gemeten, waarbij metallische en niet-metallische deeltjes apart worden geteld. De grenswaarden worden door de productfabrikant vastgesteld, vaak door het grootste toegestane deeltje te vergelijken met de kleinste spleet tussen geleiders op de printplaat. De taak van het reinigingsstation is die grens batch na batch te halen.

Olie en vingerafdrukken

Oliefilms richten hun eigen schade aan. Op een koellichaam beïnvloedt een film onder het thermisch interfacemateriaal hoe goed dat materiaal het oppervlak bevochtigt. Op een behuizing die gelijmd, afgedicht of gelakt wordt, kost olie hechting; zie onderdelen reinigen voor het coaten. Vingerafdrukken laten zout en huidvet achter, die aluminium en koper onder een afdichting of coating aantasten en ionische vervuiling vlak naast de elektronica vormen. Schone onderdelen worden vanaf de droger met handschoenen gehanteerd.

De reinigingsvolgorde

Station	Doel	Typische instelling
Ultrasoon wassen	Koelsmeermiddel, olie, spanen, fijne deeltjes	Lichtmetaalreiniger voor aluminium en zink, mild alkalisch voor staal, 50 tot 60 °C, 28 of 40 kHz, 5 tot 10 min, filtratie aan
Ultrasoon spoelen	Reinigingsmiddel en losgekomen deeltjes	Schoon water, 40 kHz, 2 tot 3 min
Eindspoeling	Zouten; geen vlekken op zichtvlakken	Gedemineraliseerd water
Drogen	Geen water in schroefdraad, kamers en tussen de vinnen	Hete lucht, 60 tot 80 °C

28 kHz past bij zware bewerkingsresten in gegoten behuizingen; 40 kHz past bij dunne stansdelen, onderdelen met een metaallaag of anodiseerlaag en fijne deeltjes. Geanodiseerde, gechromateerde en gegalvaniseerde onderdelen krijgen de milde chemie en de korte tijden uit het artikel over reinigingsvloeistoffen. Onderdelen met diepe schroefdraad en blinde gaten worden behandeld in schroefdraad en blinde gaten.

Koellichamen

Vinnen schermen elkaar af. Een koellichaam dat plat in de mand ligt, heeft de vinnen omhoog, vol vloeistof die nauwelijks beweegt, met spanen die nog aan de voet van de vinnen liggen. Zet het rechtop op een uiteinde, met de vinnen verticaal en de kanalen naar de zijkanten open, zodat het veld tussen de vinnen komt en de spanen eruit kunnen vallen. Nauwe vinafstanden hebben baat bij 40 kHz en bij een hefsysteem of handmatig op en neer bewegen. Drogen volgt dezelfde logica: vinnen verticaal, kanalen lopen leeg.

Bewerkingsresten eerst, niet later

Voor verspaande behuizingen hoort de reiniging bij de bewerkingscel, niet bij de elektronicalijn. Spanen, koelsmeermiddel en braamschilfers zijn veel makkelijker te verwijderen zolang het koelsmeermiddel vers is, en een behuizing die al schoon bij de montage aankomt, brengt haar vuil niet mee in de schone ruimte. De opstelling van wassen, spoelen en drogen naast de bewerkingscel wordt behandeld in CNC-onderdelen reinigen voor de montage. Ontbramen komt voor het reinigen: ultrasoon verwijdert losse deeltjes, geen bramen die nog vastzitten.

Opslag en hantering

Verpak schone onderdelen in gesloten, schone bakken of zakken, niet in open dozen.
Houd het magazijn voor gereinigde onderdelen weg van verspaning, slijpwerk en verpakkingsmateriaal dat vezels afgeeft.
Pak uit op de montageplek, met handschoenen.
Houd de verpakking voor schone onderdelen gescheiden van de verpakking waarin de ruwe onderdelen binnenkwamen.

Welke machine

Werk	Opstelling
Kleine batches, prototypes	ST-40 of ST-65, spoeltank, droogkast
Behuizingen en koellichamen in batches	UMX Pro 88L tot 162L of ST-96 met filtratie, spoelen in gedemineraliseerd water, DT-96-droger
Grotere volumes, onderdelen met holtes en vinnen	AL-150 tot AL-400 met hefsysteem en filtratie, spoelstation en spoelstation met gedemineraliseerd water, droger

Batterijbehuizingen, busbars en koelplaten volgen dezelfde logica met strengere deeltjesgrenzen; zie batterijonderdelen. De branchepagina elektronica bundelt de verwante artikelen.