Tecnología PCBA - Efectos de la humedad en la fabricación de pcba

El impacto de la humedad en la fabricación de pcba la humedad juega un papel clave en el proceso de fabricación. La humedad demasiado baja puede causar secado de los artículos, aumento de la des, aumento de los niveles de polvo, mayor facilidad de obstrucción de las aberturas de la plantilla y desgaste de la plantilla. Los hechos han demostrado que la humedad demasiado baja puede afectar directamente y reducir la capacidad de producción. El exceso puede causar humedad y absorción de agua del material, lo que resulta en estratificación, efecto palomitas de maíz y bolas de soldadura. La humedad también reducirá el valor Tg del material y aumentará la deformación dinámica durante la soldadura de retorno.

Capa absorbente de humedad sobre metal, etc. casi todas las superficies sólidas (como metal, vidrio, cerámica, silicio, etc.) tienen una capa absorbente de humedad (capa única o multimolecular), que se convierte en una capa visible cuando la temperatura de la superficie es igual a la temperatura del punto de rocío del aire circundante (dependiendo de la temperatura, humedad y presión atmosférica). La fricción entre metales aumenta a medida que disminuye la humedad. Cuando la humedad relativa es del 20% RH y menos, la fricción es 1,5 veces mayor que cuando la humedad relativa es del 80% rh.

Capas absorbentes de humedad en plásticos orgánicos, etc. las superficies porosas o absorbentes de humedad (resina epoxi, plástico, flujos, etc.) tienden a absorber estas capas absorbentes de agua. Incluso si la temperatura de la superficie es inferior al punto de rocío (condensación), la capa de absorción de agua que contiene agua no se puede ver en la superficie del material. Es el agua de estas capas de absorción de agua monomolecular en la superficie la que penetra en el dispositivo de encapsulamiento de plástico (msd). Cuando el espesor de la capa de absorción de agua monomolecular se acerca a 20 capas, el agua absorbida por estas capas de absorción de agua monomolecular eventualmente conducirá a un fallo durante la soldadura de retorno. Efecto palomitas de maíz. De acuerdo con el IPC - STD - 020, se debe controlar la exposición de los equipos de embalaje de plástico a ambientes húmedos.

El impacto de la humedad durante el proceso de fabricación la humedad tiene muchos efectos en la fabricación. En general, la humedad es invisible (excepto el aumento de peso), pero las consecuencias son poros, huecos, salpicaduras de soldadura, bolas de soldadura y huecos de relleno inferior. Para cualquier proceso, la peor condición de humedad es la condensación de agua. Es necesario asegurarse de que la humedad en la superficie del sustrato se controle dentro de los límites permitidos sin afectar negativamente al material o proceso.

¿Alcance de control permitido? En casi todos los procesos de recubrimiento (recubrimiento giratorio, máscara y recubrimiento metálico en la fabricación de semiconductores de silicio), la medida aceptable es controlar el punto de rocío correspondiente a la temperatura del sustrato. Sin embargo, la industria de fabricación de ensamblaje de sustratos nunca ha considerado problemas ambientales. Una preocupación (aunque hemos publicado guías de control ambiental y varios parámetros que los equipos de consumidores globales deberían controlar).

A medida que el proceso de fabricación de dispositivos avanza hacia características funcionales más finas, componentes más pequeños y sustratos de mayor densidad acercan nuestros requisitos de proceso a los requisitos ambientales de la industria microelectrónica y de semiconductores. Ya conocemos los problemas de control del polvo y los problemas que trae a los equipos y procesos. Ahora necesitamos saber que los altos niveles de humedad (ipc - STD - 020) en los componentes y sustratos pueden causar degradación de las propiedades de los materiales, problemas de proceso y fiabilidad. Hemos impulsado a algunos fabricantes de equipos a controlar el entorno en sus equipos, y los materiales preparados por los proveedores de materiales se pueden usar en entornos más duros. Hasta ahora, hemos descubierto que la humedad puede causar problemas con la pasta de soldadura, el encofrado, el relleno inferior, etc.

En general, los recubrimientos como las pastas de soldadura se forman suspendiendo sólidos en una mezcla de disolvente, agua o disolvente. La función principal de estos líquidos aplicados a sustratos metálicos es proporcionar adherencia y Unión a superficies metálicas. Sin embargo, el agua puede condensarse si la superficie metálica está cerca del punto de rocío ambiental. se condensa parcialmente y la humedad bajo la pasta de soldadura causa problemas de adherencia (burbujas bajo el recubrimiento, etc.).

En la industria de recubrimientos metálicos, El medidor de punto de rocío se puede utilizar para garantizar la adherencia del recubrimiento al sustrato metálico. Fundamentalmente, el instrumento mide con precisión el nivel de humedad sobre o alrededor del sustrato metálico y calcula el punto de rocío, compara este resultado con la temperatura de la superficie del sustrato del componente medido, y luego calcula la temperatura entre la temperatura del sustrato y el punto de rocío, si la temperatura es inferior a 3 a 5 grados celsius, la pieza No se puede recubrir, Y debido a la mala adherencia, causará huecos.

La relación entre la absorción de humedad y la humedad relativa RH y el punto de rocío cuando la humedad relativa es de aproximadamente 20% rh, hay una capa de moléculas de agua vinculadas al hidrógeno en el sustrato y la almohadilla que se unen a la superficie (invisible). Las moléculas de agua no se mueven. En este estado, incluso en lo que respecta a los bienes eléctricos, el agua es inofensiva e inofensiva. Según las condiciones de almacenamiento del sustrato del taller, pueden aparecer algunos problemas de secado. En este momento, el agua de la superficie intercambia agua y se evapora para mantener una monocapa constante. La formación adicional de una sola capa depende de la absorción de agua en la superficie del sustrato. La resina epoxi, el flujo y el OSP son altamente absorbentes de agua, pero no en la superficie metálica.

A medida que aumentan los niveles de humedad relativa RH asociados al punto de rocío, las almohadillas metálicas (cobre) absorberán más agua e incluso pasarán por el OSP para formar capas multimoleculares (multicapa). La clave es que una gran cantidad de agua se acumula en la capa 20 o más de una sola capa, los electrones pueden fluir y, debido a la presencia de contaminantes, se forman dendritos o caf. Cuando se acerca a la temperatura del punto de rocío (punto de rocío / condensación), una superficie poroso como el sustrato absorbe fácilmente grandes cantidades de agua, y cuando está por debajo de la temperatura del punto de rocío, la superficie hidrofílica absorberá significativamente grandes cantidades de agua. Para nuestro proceso de montaje electrónico, cuando la humedad absorbida por la superficie adherida alcanza una cantidad crítica, puede causar una disminución de la eficiencia del flujo, escape durante el relleno inferior y la soldadura de retorno, y una mala liberación de pasta de soldadura durante la impresión de la plantilla. Mantener el ECU de la impresora cerca de la temperatura ambiente reducirá los problemas de Liberación de pasta de soldadura causados por el punto de rocío. Tenga en cuenta que en talleres húmedos y calientes, el Gabinete de secado produce componentes de PCB a baja temperatura, mientras que la baja humedad aumenta la fricción entre el metal y el pcb. el desgaste de la plantilla.