PCBA科技 - 濕度對多氯聯苯生產的影響

濕度的影響 PCBA製造
濕度在製造過程中起著關鍵作用. 濕度過低會導致乾燥, ESD新增, 較高的粉塵水准, 範本開口更容易堵塞, 和範本磨損. 事實證明，濕度過低會直接影響和降低生產能力. 過高會導致資料受潮並吸水, 導致分層, 爆米花效應, 和錫球. 在回流焊接期間，水分還會降低資料的Tg值並新增動態翹曲.

金屬上的吸濕層, 等.
Almost all solid surfaces (such as metals, 玻璃, 陶瓷製品, 矽, 等.) 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), 該潮濕吸水層成為可見層. 金屬對金屬的摩擦力隨著濕度的降低而新增. 相對濕度為20%RH及以下, 摩擦力為1.比相對濕度為80%RH時高5倍.

有機塑膠上的吸濕層, 等.
Porous or moisture-absorbing surfaces (epoxy resin, 塑膠, 通量, 等.) tend to absorb these water-absorbing layers. Even when the surface temperature is lower than the dew point (condensation), 資料表面看不到含有水分的吸水層. It is the water in the monomolecular water-absorbing layer on these surfaces that penetrates into the plastic encapsulated device (MSD). 當單分子吸水層厚度接近20層時, 這些單分子吸水層吸收的水最終將導致回流焊接期間的故障. 爆米花效應. 根據IPC-STD-020, 應控制塑膠包裝設備在潮濕環境中的暴露.

Influence of humidity in the manufacturing process
Humidity has a variety of effects on manufacturing. 一般來說, humidity is invisible (except for weight gain), 但後果是毛孔, 空隙, 焊料飛濺, 錫球, 和底部填充空隙. 對於任何流程, 最惡劣的潮濕條件是水汽凝結. 必須確保基板表面的水分控制在允許範圍內，而不會對資料或工藝產生不利影響.

允許的控制範圍?
In almost all coating processes (spin coating, mask and metal coating in silicon semiconductor manufacturing), 公認的措施是控制與基板溫度相對應的露點. 然而, 基板組裝製造業從未考慮過環境問題. An issue worthy of attention (although we have published environmental control guidelines and various parameters that should be controlled in the global consumer team).

隨著設備製造過程向更精細的功能特性發展, 更小的組件和更高密度的基板使我們的工藝要求接近微電子和半導體行業的環境要求. 我們已經知道粉塵控制問題及其給設備和工藝帶來的問題. We now need to know that high humidity levels (IPC-STD-020) on components and substrates can cause 材料 performance degradation, 過程和可靠性問題. 我們敦促一些設備製造商控制其設備中的環境, 資料供應商準備的資料可以在更惡劣的環境中使用. 到目前為止，我們發現濕度會導致錫膏出現問題, 範本, 底層填充資料, 等.

通常地, 焊膏等塗層是通過將固體懸浮在溶劑中形成的, 水或溶劑混合物. 這些液體應用於金屬基材的主要功能是提供與金屬表面的附著力和粘合. 然而, 如果金屬表面接近環境露點, 水可能會部分凝結, and the moisture trapped under the solder paste will cause adhesion 問題s (bubbles under the coating, 等.).

在金屬塗層行業, 露點計可用於確保塗層與金屬基材的附著力. 從根本上講, 該儀器準確量測金屬基板上或周圍的濕度水准，並計算露點, 將該結果與被測元件的基板表面溫度進行比較, 然後計算基板溫度和露點之間的-T, 如果溫度低於3～5攝氏度, 零件不能塗層, 由於附著力差，會產生空隙.

The relationship between moisture absorption and relative humidity RH and dew point
When the relative humidity is about 20% RH, 基板和焊盤上有一層氫鍵水分子, which is bonded to the surface (not visible). 水分子不移動. 在這種狀態下, 即使在電力效能方面, 水是無害的. 可能會出現一些乾燥問題, 取決於車間中基板的存儲條件. 此時, 表面的水分交換水分並蒸發，以保持恒定的單層. 單層的進一步形成取決於基質表面對水的吸收. 環氧樹脂, 通量和OSP均具有高吸水性, 但金屬表面沒有.

隨著相對濕度的新增，與露點相關的相對濕度水准新增, the metal pad (copper) will absorb more moisture and even pass through the OSP to form a multi-molecular layer (multilayer). 關鍵是在單層的第20層及以上積聚了大量的水, 電子可以流動, 因為污染物的存在, 形成枝晶或CAF. When it is close to the dew point temperature (dew point/condensation), 多孔表面（如基板）容易吸收大量水, 當溫度低於露點溫度時, 親水表面將顯著吸收大量水. 用於我們的電子組裝過程, 當附著表面吸收的水分達到臨界量時, 這將導致通量效率降低, 底焊和回流焊期間的排氣, 在模版印刷過程中錫膏釋放不良, 等. problem. 將打印機ECU保持在室溫附近將减少可能由露點引起的錫膏釋放問題. 請注意，在濕熱的車間中, 乾燥櫃將產生低溫 PCB組件, 低濕度會新增金屬和金屬之間的摩擦 PCB生產 範本磨損.