PCBA技術 - PCBA製造における湿度の影響

湿度の影響 PCBA製造
製造工程において湿度は重要な役割を果たす. 湿度が低すぎると乾燥してしまう, 増加したESD, 高い塵レベル, テンプレートの開口部が詰まっている可能性が高い, とテンプレートの摩耗と涙. 低湿度が直接的に影響を与え、生産能力を低下させることが証明されている. あまりに高く、材料は水を湿らせて、吸収させます, 剥離を引き起こす, ポップコーン効果, 半田ボール. 水分はまた、リフローはんだ付け中の材料のtg値を減少させ、動的反りを増加させる.

金属上の吸湿層, etc.
Almost all solid surfaces (such as metals, ガラス, セラミックス, シリコン, 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), この湿った吸水層は目に見える層になる. 金属と金属の摩擦力は湿度の低下とともに増加する. 相対湿度20 % RH以下, 摩擦力は1です.相対湿度80 % RHより5倍高い.

有機プラスチック上の吸湿層, etc.
Porous or moisture-absorbing surfaces (epoxy resin, プラスチック, フラックス, etc.) tend to absorb these water-absorbing layers. Even when the surface temperature is lower than the dew point (condensation), 水分を含んでいる吸水層は、材料. It is the water in the monomolecular water-absorbing layer on these surfaces that penetrates into the plastic encapsulated device (MSD). 単分子水吸収層が厚さ20の層に近い場合, これらの単分子水吸収層によって吸収された水は、最終的にはリフローはんだ付け中の障害をもたらす. ポップコーン効果. IPC - STD - 020によると, 湿った環境でのプラスチック包装された装置の露出は、制御されなければならない.

Influence of humidity in the manufacturing process
Humidity has a variety of effects on manufacturing. 一般的に言えば, humidity is invisible (except for weight gain), しかし、結果は毛穴です, 空隙, スプラッシュ, 半田ボール, ボイドをアンダーフィルする. 任意のプロセス, 最悪の水分状態は水分凝縮である. 基板表面の水分は、材料またはプロセスに悪影響を及ぼすことなく、許容範囲内で制御されることを保証する必要がある.

許容範囲?
In almost all coating processes (spin coating, mask and metal coating in silicon semiconductor manufacturing), 受け入れ温度は基板温度に応じた露点の制御である. しかし, 基板組立製造業は環境問題を決して考慮していない. An issue worthy of attention (although we have published environmental control guidelines and various parameters that should be controlled in the global consumer team).

デバイス製造工程がより微細な機能特徴に向けて動くにつれて, より小さな構成要素と高密度基板はマイクロエレクトロニクスと半導体産業の環境要件に近いプロセス要件を作る. 我々は既にダスト制御問題とそれが装置とプロセスにもたらす問題を知っています. We now need to know that high humidity levels (IPC-STD-020) on components and substrates can cause material performance degradation, プロセスと信頼性. 我々は、機器の環境を制御するためにいくつかの機器メーカーをプッシュしている, また、材料供給者によって準備された材料は、厳しい環境で使用できます. これまでのところ、湿度がはんだペーストに問題を引き起こすことがわかった, ステンシル, アンダーフィル材, etc.

一般に, ソルダーペーストのようなコーティングは、溶媒中に固体を懸濁させることによって形成される, 水または溶媒混合物. 金属基板に適用されるこれらの液体の主な機能は、金属表面との接着および結合を提供することである. しかし, 金属表面が環境露点に近いならば, 水は部分的に凝縮するかもしれない, and the moisture trapped under the solder paste will cause adhesion 問題s (bubbles under the coating, etc.).

金属塗装業界, 露点計は、金属基板12にコーティングの付着を確実にするために使用することができる. 基本的に, この器具は正確に金属基板のまわりで湿度レベルを測って、露点を計算します, この結果を測定成分の基板表面温度と比較する, そうすると、基板温度と露点の間には、図のように見える, 温度が3～5度未満であるならば、加減してください, 部品は塗装できない, そして、ボイドは、粘着性が悪いので引き起こされます.

The relationship between moisture absorption and relative humidity RH and dew point
When the relative humidity is about 20% RH, 基板とパッド上の水素結合水分子の単分子層がある, which is bonded to the surface (not visible). 水分子は動きません. この州で, 電気的性質でさえ, 水は無害で良し. 乾燥問題が生じる, ワークショップの基板の保管条件によって. この時に, 表面の水分は水分を交換し、蒸発して一定の単分子層を維持する. 単一層の更なる形成は、基板表面上の水の吸収に依存する. エポキシ, フラックスとOSPはすべて、高い水吸収を持ちます, しかし、金属表面はそうしません.

露点に関連する相対湿度Rhレベルが増加するにつれて, the metal pad (copper) will absorb more moisture and even pass through the OSP to form a multi-molecular layer (multilayer). キーは、20の層の上に、そして、単層の上に多量の水が蓄積するということです, 電子は流れ得る, 汚染物質の存在のため, 樹状突起やカフェが形成される. When it is close to the dew point temperature (dew point/condensation), 基板のような多孔質表面は、多量の水を容易に吸収する, そして、それが露点温度より低いとき, 親水性表面は多量の水をかなり吸収する. 電子アセンブリプロセス, 凝着表面に吸収された水分が臨界量に達すると, それは、フラックス効率の減少を引き起こします, アンダーフィル及びリフローはんだ付け中の排気, 孔版印刷中のはんだペーストの不足, etc. problem. プリンタECUを室温近くに保つことは露点に起因する可能なはんだペースト放出問題を減らす. 暑くて湿気の多いワークショップで, 乾燥キャビネットは低温低温を作り出す PCBコンポーネント, 低湿度は金属との摩擦を増加させる PCB生産 テンプレートを着用する.