सरफेस-माउंट रिफ्लो और फ्लक्स अवशेष हटाने के बाद, कई इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण लाइनें मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को आयनिक संदूषकों से साफ करने के लिए अल्ट्रासोनिक सफाई टैंक का उपयोग करती हैं। जटिल ज्यामिति की सफाई के लिए अत्यधिक प्रभावी होते हुए, अल्ट्रासोनिक सफाई भंगुर घटकों के लिए एक छिपा हुआ खतरा पेश कर सकती है: ध्वनिक गुहिकायन क्षति और मल्टीलेयर सिरेमिक कैपेसिटर (एमएलसीसी) में यांत्रिक अनुनाद क्रैकिंग।

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अल्ट्रासोनिक गुहिकायन और अनुनाद का भौतिकी

अल्ट्रासोनिक क्लीनर तरल सफाई स्नान में उच्च-आवृत्ति ध्वनि तरंगों (आमतौर पर 20 किलोहर्ट्ज़ और 120 किलोहर्ट्ज़ के बीच) उत्पन्न करके सूक्ष्म वाष्प बुलबुले उत्पन्न करते हैं जो ठोस सतहों के पास हिंसक रूप से ढह जाते हैं।

• गुहिकायन क्षरण: यदि हिस्से अत्यधिक बिजली घनत्व या लंबे समय तक सफाई चक्र के संपर्क में आते हैं, तो बुलबुले ढहने से उत्पन्न सूक्ष्म शॉकवेव्स धातु की समाप्ति, सोल्डर जोड़ों को नष्ट कर सकती हैं, और बाहरी सिरेमिक परतों को सूक्ष्म-फ्रैक्चर कर सकती हैं।
• गुंजयमान आवृत्ति युग्मन: यदि अल्ट्रासोनिक स्नान आवृत्ति छोटे सिरेमिक कैपेसिटर या स्थानीय पीसीबी स्पैन की प्राकृतिक यांत्रिक गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाती है या सामंजस्य स्थापित करती है, तो बोर्ड एक ध्वनिक डायाफ्राम के रूप में कार्य करता है। यह सतह पर लगे एमएलसीसी को गंभीर कंपन संबंधी थकान का शिकार बनाता है, जिससे आंतरिक सूक्ष्म दरारें शुरू होती हैं जो यांत्रिक बोर्ड-फ्लेक्स विफलताओं को प्रतिबिंबित करती हैं।

पीसीबी की सफाई के दौरान उच्च जोखिम वाले कारक

कुछ विनिर्माण चर अल्ट्रासोनिक-प्रेरित क्षति की संभावना को काफी बढ़ा देते हैं:

• उच्च आवृत्ति स्वीप विसंगतियाँ: आवृत्ति मॉड्यूलेशन या स्वीपिंग के बिना सफाई टैंकों का संचालन अत्यधिक ध्वनिक तीव्रता चोटियों के साथ स्थानीयकृत खड़ी तरंगें बना सकता है।
• अनुचित बोर्ड फिक्स्चर: अल्ट्रासोनिक टैंक की हिलती निचली या साइड की दीवारों के खिलाफ सीधे पीसीबी को मजबूती से दबाने से शून्य ध्वनिक अवमंदन के साथ यांत्रिक ऊर्जा संचारित होती है।
• कमजोर घटक चयन: लघु केस आकार (जैसे 0402 और 0201) और उच्च-आयाम कंपन नोड्स के पास लगे भंगुर वर्ग 2 डाइलेक्ट्रिक्स सबसे अधिक जोखिम में हैं।

सुरक्षित जलीय सफ़ाई के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

सख्त प्रक्रिया नियंत्रण लागू करके विनिर्माण सुविधाएं स्वच्छता का त्याग किए बिना अल्ट्रासोनिक जोखिम को समाप्त कर सकती हैं:

• स्नान पैरामीटर्स को अनुकूलित करें: अनुकूलित आवृत्तियों का चयन करें (80 kHz से 120 kHz जैसी उच्च आवृत्तियाँ कठोर 20 kHz सिस्टम की तुलना में छोटे, हल्के गुहिकायन बुलबुले उत्पन्न करती हैं) और विसर्जन अवधि को सीमित करें।
• ध्वनिक डंपिंग फिक्स्चर का उपयोग करें: सुनिश्चित करें कि पीसीबी सीधे कंपन टैंक फर्श पर आराम करने के बजाय विशेष नरम-संपर्क टोकरी या गैर-कठोर रैक में निलंबित कर दिए गए हैं।
• वैकल्पिक सफाई रसायन: जहां अल्ट्रासोनिक जोखिमों को पूरी तरह से कम नहीं किया जा सकता है, इनलाइन स्प्रे-अंडर-स्टेंसिल या रासायनिक वॉश सिस्टम में संक्रमण जो ध्वनिक गुहिकायन के बजाय द्रव वेग पर निर्भर करते हैं।

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