вступ
У пристроях кінцевого-користувача, таких як зовнішні базові станції,-автомобільні електронні блоки керування та промислові датчики, компоненти PCBA постійно піддаються впливу високої вологості та навіть соляного туману. Багато модулів, які демонструють чудову продуктивність під час заводських випробувань, можуть відчувати незрозуміле зниження опору ізоляції або навіть короткі{3}}відмови замикання після кількох місяців польового обслуговування. Серед цих проблем міграція срібла в паяних з’єднаннях є основною прихованою причиною таких ранніх несправностей. Коли дрібні залишки іонів присутні на поверхні друкованої плати у вологому середовищі, іони срібла зазнають електрохімічної міграції, викликаючи зростання дрібних металевих дендритів між сусідніми провідниками. Якщо не контролювати суворо, це явище може безпосередньо пошкодити високоякісні-продукти PCBA.
Механізм фізичного руйнування електрохімічної міграції
Фізичною передумовою міграції срібла є співіснування «розчину електроліту» та «зміщеного електричного поля». Коли вологість повітря перевищує 60 відсотків, гігроскопічні забруднювачі (такі як залишки флюсу, іони хлориду в навколишньому середовищі або пил) утворюють на поверхні паяних з’єднань шар електролітної плівки, який не видно неозброєним оком. Коли подається постійна напруга, атоми срібла на аноді втрачають електрони та перетворюються на іони срібла, які під дією електричного поля мігрують до катода. Там металеве срібло випадає в осад і поступово перетворюється на дендритні, -подібні до дерева провідні шляхи.
Ріст цих дендритів надзвичайно швидкий на початкових стадіях; коли вони перекривають проміжок між провідниками, вони викликають миттєве коротке замикання. Що робить це ще більш складним, так це те, що навіть після того, як відбувається коротке замикання та випаровується волога, залишкова дендритна структура зберігає деякі свої провідні властивості, що призводить до повторних коливань струму витоку. Ключ до запобігання для складальних заводів PCBA полягає в усуненні матеріальної основи для цієї електрохімічної реакції через -{3}}наскрізний контроль виробничого процесу.
Критичні порогові значення для параметрів процесу очищення
Основну причину міграції срібла часто шукають у залишках флюсу. Перед етапом остаточного контролю якості (FQC) виробники електроніки проводять суворі тести на іонне забруднення, вимагаючи, щоб іонна концентрація на одиницю площі не перевищувала 0,05 мікрограмів еквіваленту хлориду натрію. Щоб відповідати цьому стандарту, зазвичай використовується комбіноване очищення, що включає багато{3}}розпилення під високим{4}}тиском і ультразвукове пульсування.
Миючі-засоби на водній основі проникають у вузькі щілини між тонкими штифтами через сопла високого{1}}тиску, ретельно витісняючи та видаляючи галогени та органічні кислоти із залишків флюсу. Згодом три етапи промивання деіонізованою водою гарантують, що електропровідність плати досягає рівня надчистої води. Дані показують, що після цього процесу глибокого очищення опір ізоляції плат залишається на рівні мегаом або вище навіть після більш ніж 500 годин перебування в середовищі з високою-вологістю. Це екстремальне видалення залишкових іонів перериває ланцюг утворення плівки електроліту в її джерелі.
Бар'єрний захист за допомогою покриття для пасивації поверхні
Окрім фізичного очищення, для продуктів, призначених для -сольового-туману та високої{2}}вологості, ми вводимо конформне покриття як другий рівень фізичного захисту. Роль конформного покриття полягає не лише у запобіганні проникненню вологи, але, що більш важливо, у фізичній ізоляції електричного поля від контакту з молекулами води. Складальні заводи PCBA зазвичай вибирають покриття на основі поліуретану або силікону-з низькою паропроникністю. Використовуючи прецизійне автоматизоване обладнання для розпилення, вони забезпечують рівномірне щільне покриття в -зонах високого ризику, таких як основа роз’ємів і проміжки між контактами IC.
Перед нанесенням покриття вологу, адсорбовану на поверхні друкованої плати, необхідно ретельно видалити за допомогою процесу вакуумного запікання. Нанесення покриття без попереднього випікання затримує вологу всередині покриття, що насправді може спровокувати більш серйозну корозію. Під час складання PCBA крива затвердіння покриття контролюється, щоб переконатися, що затверділе покриття досягло герметичності-рівня щільності, блокуючи проникнення іонів хлориду із зовнішніх сольових бризок. Цей захисний бар’єр забезпечує дошці стійкість, необхідну для протистояння суворим зовнішнім середовищам.
Перевірка надійності на основі скринінгу впливу навколишнього середовища
Запобігання міграції срібла не може покладатися виключно на специфікації виробничого процесу, воно також вимагає скринінгу та валідації за допомогою моделювання екологічних випробувань. Складальні заводи PCBA зазвичай поміщають кожну партію продуктів, призначених для зовнішнього застосування, у камеру змінення температури-вологості в поєднанні з-тестуванням напруги зсуву в реальному часі. Плати безперервно працюють протягом 1000 годин при температурі 85 градусів за Цельсієм і відносній вологості 85 відсотків, а зміни струму витоку в кожній логічній схемі відстежуються в режимі реального часу.
Якщо дані тестування показують експоненціальні коливання струму витоку, це вказує на ризик міграції за цим конкретним процесом. Цей метод скринінгу, який змушує технологічні дефекти виходити на поверхню, визначає потенційні помилки міграції срібла на ранній стадії виробництва. Завдяки аналізу відібраних випадків відмови відстань між компонентами постійно коригується під час складання друкованої плати, правила маршрутизації для критичних сигнальних ліній оптимізуються, а відстань між провідниками максимізується для збільшення стійкості до міграції.
Короткі факти про NeoDen
- Заснована в 2010 році з 200+ співробітниками та 27000+ кв.м. фабрика незалежних прав власності, щоб забезпечити стандартне управління та досягти найбільшого економічного ефекту, а також економії витрат.
- Володів власним обробним центром, кваліфікованим монтажником, тестувальником та інженерами з контролю якості, щоб забезпечити потужні можливості для виробництва, якості та доставки машин NeoDen.
- 40+ глобальні партнери в Азії, Європі, Америці, Океанії та Африці, щоб успішно обслуговувати 10000+ користувачів у всьому світі, щоб забезпечити краще та швидше місцеве обслуговування та оперативну відповідь.
- 3 різні групи науково-дослідних робіт із загальною кількістю 25+ професійних інженерів-дослідників, щоб забезпечити кращі та передовіші розробки та нові інновації.
- Кваліфіковані та професійні англійські інженери підтримки та обслуговування, щоб забезпечити швидку відповідь протягом 8 годин, рішення надають протягом 24 годин.
- Унікальний серед усіх китайських виробників, які зареєстрували та схвалили CE від TUV NORD.
- NeoDen забезпечує -довільну технічну підтримку та обслуговування для всіх машин NeoDen, крім того, регулярні оновлення програмного забезпечення на основі досвіду використання та фактичних щоденних запитів від кінцевих користувачів.