Деякі фактори, які негативно впливають на процес нанесення захисного покриття, досить поширені і з ними легко впоратися. Представляємо дві частини статті, що описують найпоширеніші причини дефектів у цьому делікатному процесі.
4) Чи можете ви назвати 5 «ворогів» успішного процесу нанесення покриття?
Наявність домішок на друкованій платі перед процесом нанесення покриття може призвести до відкритих дефектів у сформованому шарі через недостатнє або повне змочування. Забруднювачі можуть впливати на здатність захисного покриття забезпечувати довготривалий захист шляхом збільшення поглинання вологи, взаємодії з водою та спричинення корозії під покриттям, а також погіршення адгезії покриття.
Зміна поверхневої енергії вільних друкованих плат ускладнюється процесом монтажу (зокрема під час пайки хвилею або оплавленням). Поверхнева енергія друкованої плати визначає, як рідке покриття буде взаємодіяти з підкладкою та наскільки це саме покриття, але вже у твердому стані, буде прилипати до плати. Чим вище початкове значення поверхневої енергії порожньої плати, тим більша відтворюваність процесу, тим більш однорідний шар, що створюється, і тим більший ступінь адгезії. Процес досягне задовільного ступеня повторюваності та відтворюваності (R&R), що забезпечить високий ступінь контролю процесу та стабільну продуктивність. І навпаки, чим нижча початкова поверхнева енергія, тим менш повторюваним і послідовним буде процес, і ймовірність відмови зросте.
Успіх процесу нанесення покриття часто також визначається конструкцією самої друкованої плати. Добре розроблені макети матимуть гарний розподіл між областями, які ПОТРІБНО покривати, і областями, які НЕ ПОТРІБНО покривати. Більш високі компоненти будуть згруповані подалі від низькопрофільних компонентів, а низькопрофільні компоненти не утворюватимуть щільні кластери поблизу компонентів SOIC, QFP, QFN або BGA, або компонентів, які мають тенденцію затягувати під себе матеріал покриття. Це не тільки призводить до потенційних проблем з надійністю для цих компонентів, але також залишає низькопрофільні SMT-компоненти без покриття або спричиняє утворення бульбашок, відповідальних за утворення мостиків.
Можна сказати, що захисне покриття – це процес. Забезпечення повторюваного та постійного результату захисного покриття залежить як від параметрів процесу, так і від обраного матеріалу. Ручні процеси, такі як розпилення або очищення, за своєю суттю дають більш різноманітні результати через людський фактор, тоді як машини постійно виконуватимуть ту саму незмінну процедуру. Однак машини в даний час не мають можливості реагувати на зміну поведінки матеріалу, тоді як оператор може компенсувати будь-які відхилення (навмисно або навіть підсвідомо).
Як згадувалося раніше, поверхнева енергія друкованої плати, конструкція схеми та можливі забруднення впливають на поведінку рідкого матеріалу. Крім того, на в’язкість матеріалу також впливає його температура. Чим більша зміна температури навколишнього середовища на виробництві протягом дня (те саме стосується матеріалів, які зберігалися в інших місцях, наприклад, на відкритому повітрі, за інших умов), тим більший вплив цих змін на властивості матеріалу та ширші варіації у застосуванні матеріалу. Контроль температури матеріалу та компенсація коливань налаштувань машини та обладнання для керування процесом є важливими для забезпечення відтворюваності машинного процесу.
Інтенсивність повітряного потоку може впливати на швидкість випаровування розчинника та в’язкість матеріалу, а недостатня постійність повітряного потоку може призвести до коливань у швидкості потоку матеріалу під час нанесення та неочікуваних проблем, таких як дефект «апельсинової шкірки». Якщо використовується стадія затвердіння в печі, застосування підвищеної температури може спочатку призвести до зниження рівня в’язкості та кращого розподілу матеріалу на платі, однак це може призвести до того, що ділянки плати, які повинні були залишитися без покриття, також стануть покритими або утворяться небажані бульбашки повітря. Подібним чином висока швидкість зміни температури може призвести до надмірного утворення бульбашок, тому для забезпечення рівномірного покриття без дефектів необхідно контролювати швидкість підвищення температури та забезпечити досить тривалий період випаровування розчинника.
5) Що таке поглинання вологи і як цього уникнути?
Поглинання, або «змочування» часто використовується як взаємозаміна терміну «капілярний потік», особливо в контексті нанесення захисного покриття. Це здатність рідини протікати через вузькі щілини без допомоги будь-яких зовнішніх сил. Вузькі зазори найчастіше створюються негерметичними роз’ємами або зазором між корпусами компонентів і поверхнею друкованої плати. У випадку негерметичних з’єднувачів, перемикачів тощо основною проблемою покриття, яке «всмоктує» та покриває сполучні поверхні роз’єму, таким чином зменшуючи контакт або потенційно ізолюючи сполучну поверхню, перешкоджаючи належному функціонуванню з’єднувача чи перемикача.
Для компонентів із малою відстанню між корпусом і друкованою платою проблеми можуть бути спричинені проникненням матеріалу під корпус компонента, що призводить до потенційної несправності, що призводить до напруги через невідповідність КТР або витіснення повітря знизу, що призводить до утворення відкритих бульбашок, які є відправною точкою для корозії або інших видів поломки.
Найкращий спосіб запобігти цим проблемам – використовувати гелеві версії герметиків для герметизації основи роз’ємів, перемикачів тощо перед нанесенням рідкого покриття. Для досягнення такого ж ефекту також можна використовувати маскувальні матеріали, хоча нанесення, затвердіння та подальше видалення маскувальних матеріалів є процесами, що потребують часу та енергії. На ринку також є нове покоління захисних матеріалів, які мінімізують капілярний потік, потенційно усуваючи необхідність маскування або герметизації перед нанесенням.
Розуміння головних ворогів захисних покриттів значною мірою допоможе впровадити успішний процес нанесення покриттів.
За матеріалами сайту https://tek.info.pl
Лайкнути
Твітнути