فناوری پیشرفته امواج فراصوت بردهای الکترونیکی اکسیدشده را احیا می‌ کند

در اغلب موارد آسیب دیدن بردهای الکتریکی نه به دلیل خراب شدن قطعه ای از آن بلکه به دلایلی ساده مانند جذب گرد و غبار و چربی و رطوبت است. این موضوع در بیشتر مواقع به چشم نمی آید اما آنچه مشخص است تاثیر بسیاری در عملکرد برد و در نهایت قطعه الترونیک مانند گوشی موبایل، لپ تاپ یا دستگاه های پیچیده تر و تخصصی تر دارد. رطوبت یا آب خوردن عامل محرک اکسید شدن برد الکترونیکی است که عملا در کوتاه مدت آن را از کار می اندازد. وقتی دستگاه عملکرد مناسبی ندارد و به تعمیرکار مراجعه می کنید، اگر تشخیص دهد که مشکل از برد است، شاید اولین پیشنهاد تعویض آن باشد. اما اگر امکان پذیر باشد، پیشنهاد مقرون بصرفه تری هم وجود دارد، استفاده از حمام التراسونیک برای از بین آلودگی های قسمت های اکسید شده و … .

اکسید شدن بردهای الکترونیکی چگونه رخ می دهد؟

بردهای الکترونیکی از مسیرهای بسیار ظریف مسی، قطعات SMD، آی ‌سی‌ ها و اتصالات میکروسکوپی تشکیل شده‌ اند. این ساختار ظریف در برابر رطوبت بسیار آسیب‌ پذیر است. وقتی آب یا حتی رطوبت هوا وارد مدار می ‌شود، واکنش ‌های شیمیایی آغاز می ‌گردد. حضور اکسیژن و املاح موجود در آب، فرآیند اکسیداسیون را تسریع می‌ کند و به ‌تدریج لایه ‌ای از خوردگی روی مسیرهای رسانا شکل می ‌گیرد.

مشکل فقط ظاهر برد نیست. اکسیداسیون می ‌تواند مقاومت الکتریکی را تغییر دهد، اتصال ‌ها را مختل کند و حتی باعث اتصال کوتاه شود. در بسیاری از مواقع، آسیب در نقاطی اتفاق می‌ افتد که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود مانند زیر آی‌ سی ‌ها، بین پایه ‌های بسیار نزدیک یا در شیارهای میکرونی سطح برد.

در چنین شرایطی، پاکسازی سطحی با اسپری یا برس معمولا کافی نیست. حتی اگر ظاهر برد تمیز شود، رسوبات و خوردگی ‌های پنهان باقی می ‌مانند و مشکل پس از مدتی دوباره ظاهر می ‌شود.

محدودیت روش های دستی بازیابی بردهای الکترونیکی

بسیاری از تکنسین ها معمولا برای تمیز کردن بردها از برس های بسیار نرم، ایزوپروپیل الکل یا اسپری های مخصوص که شامل برخی حلال های آلی با غلظت بسیار پایین برای چربی زدایی و زدودت سولفات ها است، استفاده می کنند. این روش ها حتما موثر هستند اما محدودیت های جدی ای نیز دارند.

برخی از محدودیت ها شامل موارد زیر است:

• تماس فیزیکی با برس می ‌تواند به قطعات ظریف آسیب بزند.
• دوم اینکه محلول ‌های تمیزکننده همیشه به زیر قطعات چسبیده به برد نفوذ نمی ‌کنند. فاصله بین پایه‌ های آی‌ سی ‌ها گاهی کمتر از یک میلی ‌متر است. در این فضا هیچ برس یا پارچه ‌ای‌ به راحتی و کارآمد نمی تواند به آن دسترسی داشته باشد. زیر BGA و QFN ها عملا دسترسی دستی وجود ندارد.

در نتیجه، بخشی از خوردگی و آلودگی ها باقی می ‌ماند و عملکرد دستگاه به‌ طور کامل بازیابی نمی ‌شود. گاهی حتی تلاش برای تمیزکاری دستی باعث جدا شدن قطعات ریز یا ایجاد الکتریسیته ساکن و آسیب بیشتر می ‌شود.

چگونه امواج فراصوت باعث ایجاد پدیده کاویتاسیون می شوند؟

فناوری التراسونیک بر پایه امواج فراصوت کار می‌ کند. این امواج با فرکانس بالا که فراتر از محدوده شنوایی انسان هستند. وقتی این امواج در یک مایع منتشر می ‌شوند، پدیده‌ ای به نام کاویتاسیون رخ می‌ دهد. در این فرآیند، میلیون‌ ها حباب میکروسکوپی در مایع شکل می‌ گیرند و در کسری از ثانیه منفجر می شوند.

انفجار این حباب ‌ها انرژی آزاد می‌ کند. این انرژی‌ بسیار کوچک اما دقیق و متمرکز است. تصور کنید تعداد بیشماری حباب در هر لحظه منفجر شوند! این انرژی به سطح برد برخورد می ‌کند و آلودگی‌ ها، رسوبات و ذرات اکسیدشده را جدا می ‌کند. تفاوت مهم این روش با برس یا اسپری این است که تمیزکاری نه فقط در سطح قابل مشاهده، بلکه در مقیاس میکرونی و در نقاط غیرقابل دسترس انجام می‌ شود.

به زبان ساده، امواج فراصوت بدون تماس مستقیم و بدون اعمال فشار مکانیکی، برد را به طور کامل تمیز می ‌کنند.

فرایند احیای برد اکسید شده و آلوده به وسیله حمام التراسونیک

احیای برد با این روش یک فرآیند مرحله ‌ای و کنترل ‌شده است. ابتدا قطعات حساس مانند باتری یا نمایشگر جدا می ‌شوند. سپس برد داخل مخزن دستگاه حاوی محلول مناسب قرار می ‌گیرد. این محلول معمولا ترکیبی تخصصی است که به حذف خوردگی و آلودگی هایی مانند چربی و گرد و غبار کمک می‌ کند.

پس از روشن کردن حمام التراسونیک، امواج فراصوت در مدت زمان مشخصی روی برد اثر می ‌گذارند. بسته به میزان آلودگی، این زمان ممکن است چند دقیقه تا بیشتر متغیر باشد. در این مرحله، کاویتاسیون به‌ طور یکنواخت روی تمام سطوح برد عمل می ‌کند.

پس از اتمام فرآیند، برد باید به‌طور کامل شست ‌و شو و سپس خشک شود. خشک کردن صحیح اهمیت زیادی دارد، زیرا باقی ‌ماندن رطوبت می ‌تواند مجدد مشکل ایجاد کند. در بسیاری از لابراتوارهای حرفه ‌ای، از جریان هوای گرم کنترل‌شده یا تجهیزات خشک‌ کن تخصصی استفاده می ‌شود. انجام این فرایند بسیار تخصصی است و نیاز به تجربه عملی و فنی بالایی دارد.

حمام التراسونیک همیشه و برای همه بردها مناسب نیست

در نظر داشته باشید که حمام التراسونیک می تواند اثرات سطحی خوردگی، آلودگی هایی که به مرور زمان جذب دیوایس الکترونیکی شده است و از این دست موارد را تمیز کند.

همچنین باید توجه داشت که این روش برای بردهایی که دچار سوختگی شدید یا آسیب فیزیکی جدی شده‌ اند، معجزه نمی ‌کند. در چنین مواردی ممکن است تعویض قطعه یا تعمیر تخصصی ‌تر ضروری باشد. اما در صورتی که بتوان از این روش استفاده کرد، قطعا از نظر اقتصادی بسیار بصرفه تر است. زیرا تعویض برد اصلی در برخی تجهیزات، هزینه ‌ای قابل ‌توجه دارد.

نوع محلول، انتخاب فرکانس مناسب، تنظیم نادرست زمان، خشک کردن غیر اصولی و … از جمله مواردی هستند که به می توانند به برد آسیب جدی وارد کنند. معمولا فرکانس های 40 کیلوهرتز و بالاتر برای بردهای الکتریکی مناسب است. فرکانس های پایین تر مانند 25 کیلوهرتز بسیار تهاجمی است و احتمال آسیب را بالا می برد.

برخی MEMS ها (مثل میکروفون‌ ها، سنسورها) ممکن است در حمام التراسونیک آسیب ببینند. کریستال ‌ها و بعضی قطعات مکانیکی حساس ‌اند و باید با احتیاط بیشتری با آن ها برخورد کرد.

استفاده از حمام التراسونیک در تمیزکردن قطعات الکترونیکی پیشرفته آری یا خیر؟

امروزه استفاده از حمام التراسونیک تنها به تعمیر موبایل محدود نمی ‌شود. در صنایع حساس مانند تجهیزات پزشکی، سیستم ‌های صنعتی، بردهای کنترلی ماشین‌آلات و حتی برخی کاربردهای آزمایشگاهی، این فناوری برای پاکسازی دقیق استفاده می ‌شود. اگر آسیبی به قطعه وارد نشود، استفاده از این روش قطعا باعث احیای یکی برد و قطعه الکترونیکی گرانقیمت می شود. بنابراین پاسخ قاطعی برای این سوال وجود ندارد و باید براساس شرایط امکان استفاده از حمام التراسونیک رو بسنجید.