PCBA-Technologie - Der Einfluss von Feuchtigkeit in der PCBA Herstellung

Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit in Herstellung von PCBA
Feuchtigkeit spielt eine Schlüsselrolle im Herstellungsprozess. Zu geringe Luftfeuchtigkeit führt zu trockenen Dingen, erhöhte ESD, höhere Staubgehalte, Schablonenöffnungen sind wahrscheinlicher verstopft, und Schablonenverschleiß. Es ist erwiesen, dass zu niedrige Luftfeuchtigkeit die Produktionskapazität direkt beeinflusst und reduziert. Zu hoch führt dazu, dass das Material feucht wird und Wasser absorbiert, Verursachung von Delamination, Popcorn-Effekt, und Lötkugeln. Feuchtigkeit reduziert auch den Tg-Wert des Materials und erhöht den dynamischen Verzug beim Reflow-Löten.

Feuchtigkeitsabsorbierende Schicht auf Metall, etc.
Almost all solid surfaces (such as metals, Glas, Keramik, Silizium, etc.) have a moisture-absorbing layer (monolayer or multi-molecular layer), when the surface temperature is equal to the dew point temperature of the surrounding air (depending on temperature, humidity and air pressure), Diese feuchte wasserabsorbierende Schicht wird zur sichtbaren Schicht. Die Reibungskraft von Metall zu Metall steigt mit der Abnahme der Feuchtigkeit. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20% RH und darunter, die Reibungskraft ist 1.5-mal höher als bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% RH.

Feuchtigkeitsabsorbierende Schicht auf organischem Kunststoff, etc.
Porous or moisture-absorbing surfaces (epoxy resin, Kunststoff, Fluss, etc.) tend to absorb these water-absorbing layers. Even when the surface temperature is lower than the dew point (condensation), Die feuchtigkeitshaltige wasserabsorbierende Schicht ist auf der Materialoberfläche nicht sichtbar. It is the water in the monomolecular water-absorbing layer on these surfaces that penetrates into the plastic encapsulated device (MSD). Wenn die monomolekulare wasserabsorbierende Schicht nahe 20 Schichten in der Dicke ist, Das von diesen monomolekularen wasserabsorbierenden Schichten absorbierte Wasser führt schließlich zum Versagen beim Reflow-Löten. Popcorneffekt. Nach IPC-STD-020, die Exposition von Kunststoffverpackungsgeräten in feuchter Umgebung sollte kontrolliert werden.

Influence of humidity in the manufacturing process
Humidity has a variety of effects on manufacturing. Im Allgemeinen, humidity is invisible (except for weight gain), aber die Folgen sind Poren, Hohlräume, Lötspritzen, Lötkugeln, und Hohlräume unterfüllen. Für jeden Prozess, der schlechteste Feuchtigkeitszustand ist Feuchtigkeitskondensation. Es ist sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit auf der Substratoberfläche innerhalb des zulässigen Bereichs kontrolliert wird, ohne das Material oder den Prozess zu beeinträchtigen.

Der zulässige Kontrollbereich?
In almost all coating processes (spin coating, mask and metal coating in silicon semiconductor manufacturing), Die akzeptierte Maßnahme besteht darin, den Taupunkt entsprechend der Substrattemperatur zu steuern.. Allerdings, Die Substratmontageindustrie hat noch nie UmweltProbleme in Betracht gezogen. An issue worthy of attention (although we have published environmental control guidelines and various parameters that should be controlled in the global consumer team).

Während sich der Herstellungsprozess der Geräte in Richtung feinerer funktionaler Merkmale entwickelt, Kleinere Bauteile und Substrate mit höherer Dichte machen unsere Prozessanforderungen nah an die Umweltanforderungen der Mikroelektronik- und Halbleiterindustrie. Wir kennen bereits das Problem der Staubkontrolle und die Probleme, die es mit der Ausrüstung und dem Prozess bringt. We now need to know that high humidity levels (IPC-STD-020) on components and substrates can cause material performance degradation, Prozess- und Zuverlässigkeitsprobleme. Wir haben einige Gerätehersteller dazu gedrängt, die Umwelt in ihren Anlagen zu kontrollieren, Materialien, die von Materiallieferanten vorbereitet wurden, können in raueren Umgebungen verwendet werden. Bisher haben wir festgestellt, dass Feuchtigkeit Probleme mit Lötpaste verursachen kann, Schablonen, Unterfüllmaterialien, etc.

Allgemein, Beschichtungen wie Lotpaste werden durch Suspension von Feststoffen in Lösungsmitteln gebildet, Wasser- oder Lösungsmittelgemische. Die Hauptfunktion dieser Flüssigkeiten, die auf Metallsubstrate aufgetragen werden, besteht darin, Haftung und Bindung an die Metalloberfläche zu gewährleisten.. Allerdings, wenn die Metalloberfläche nahe am Umgebungstaupunkt liegt, Es kondensiert teilweise, and the moisture trapped under the solder paste will cause adhesion problems (bubbles under the coating, etc.).

In der Metallbeschichtungsindustrie, Das Taupunktmessgerät kann verwendet werden, um die Haftung der Beschichtung auf dem Metallsubstrat sicherzustellen. Grundsätzlich, Dieses Gerät misst genau die Luftfeuchtigkeit auf oder um das Metallsubstrat und berechnet den Taupunkt, vergleicht dieses Ergebnis mit der Substratoberflächentemperatur des gemessenen Bauteils, und berechnet dann die â­effect­ T zwischen der Substrattemperatur und dem Taupunkt, Wenn die Temperatur kleiner als 3,5 Grad Celsius ist, die Teile können nicht beschichtet werden, und Hohlräume werden durch schlechte Haftung verursacht.

The relationship between moisture absorption and relative humidity RH and dew point
When the relative humidity is about 20% RH, Auf dem Substrat und dem Pad befindet sich eine Monoschicht wasserstoffgebundener Moleküle, which is bonded to the surface (not visible). Wassermoleküle bewegen sich nicht. In diesem Zustand, auch in Bezug auf elektrische Eigenschaften, Wasser ist harmlos und gutartig. Einige Trocknungsprobleme können auftreten, abhängig von den Lagerbedingungen des Substrats in der Werkstatt. Zur Zeit, Die Feuchtigkeit auf der Oberfläche tauscht Feuchtigkeit aus und verdampft, um eine konstante Monoschicht zu erhalten. Die weitere Bildung der Monoschicht hängt von der Aufnahme von Wasser auf der Oberfläche des Substrats ab. Epoxid, Flux und OSP haben alle eine hohe Wasseraufnahme, aber Metalloberflächen nicht.

Mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit steigt der RH-Wert bezogen auf den Taupunkt, the metal pad (copper) will absorb more moisture and even pass through the OSP to form a multi-molecular layer (multilayer). Der Schlüssel ist, dass sich eine große Menge Wasser in der zwanzigsten Schicht und über der Monoschicht ansammelt, Elektronen können fließen, und wegen des Vorhandenseins von Schadstoffen, Dendriten oder CAF werden gebildet. When it is close to the dew point temperature (dew point/condensation), Die poröse Oberfläche wie das Substrat nimmt leicht eine große Menge Wasser auf, und wenn es niedriger als die Taupunkttemperatur ist, Die hydrophile Oberfläche absorbiert deutlich eine große Menge Wasser. Für unseren elektronischen Montageprozess, wenn die von der Haftfläche absorbierte Feuchtigkeit eine kritische Menge erreicht, es wird eine Abnahme der Flusseffizienz verursachen, Abgase beim Unterfüll- und Reflow-Löten, und schlechte Lötpastenabgabe beim Schablonendruck, etc. problem. Wenn Sie das Druckersteuergerät nahe an Raumtemperatur halten, reduzieren Sie mögliche Probleme beim Lösen von Lötpasten, die durch Taupunkt verursacht werden. Beachten Sie, dass in einer heißen und feuchten Werkstatt, der Trockenschrank erzeugt kalte Niedertemperatur Leiterplattenkomponenten, und niedrige Luftfeuchtigkeit erhöht die Reibung zwischen Metallen und Leiterplattenprodukte Die Schablone wird getragen.