Въведение
В устройства за крайни{0}}потребители, като външни базови станции,-електронни блокове за управление на превозни средства и промишлени сензори, PCBA компонентите са постоянно изложени на среда с висока влажност и дори солена мъгла. Много модули, които демонстрират отлична производителност по време на фабрично тестване, могат да изпитат необясними понижения на изолационното съпротивление или дори повреди на късо{3}} съединение след няколко месеца полево обслужване. Сред тези проблеми миграцията на среброто в спойките е основната скрита причина за такива ранни повреди. Когато по повърхността на печатна платка във влажна среда присъстват миниатюрни йонни остатъци, сребърните йони претърпяват електрохимична миграция, което води до растеж на фини метални дендрити между съседни проводници. Ако не се контролира стриктно, това явление може директно да повреди PCBA продукти от висок клас.
Механизмът на физическа повреда на електрохимичната миграция
Физическата предпоставка за миграцията на среброто е съвместното съществуване на "разтвор на електролит" и "предубедено електрическо поле". Когато влажността на въздуха надвиши 60 процента, хигроскопичните замърсители (като остатъци от флюс, хлоридни йони от околната среда или прах) образуват слой от електролитен филм върху повърхността на спойките, който е невидим с невъоръжено око. Когато се приложи постоянно напрежение, сребърните атоми на анода губят електрони и се превръщат в сребърни йони, които мигрират към катода под въздействието на електрическото поле. Там металното сребро се утаява и постепенно прераства в дендритни, дърво-проводящи пътища.
Растежът на тези дендрити е изключително бърз в началните етапи; след като преминат през празнината между проводниците, те причиняват мигновено късо съединение. Това, което прави това още по-предизвикателно е, че дори след възникване на късо съединение и влагата се изпари, остатъчната дендритна структура запазва някои от проводящите си свойства, което води до повтарящи се колебания в тока на утечка. Ключът към превенцията за заводите за сглобяване на PCBA се крие в елиминирането на материалната основа за тази електрохимична реакция чрез контрол от-до-край на производствения процес.
Критични прагове за параметрите на процеса на почистване
Основната причина за миграцията на среброто често се търси в остатъците от поток. Преди етапа на окончателния контрол на качеството (FQC), производителите на електроника провеждат строги тестове за йонно замърсяване, изисквайки йонната концентрация на единица площ да не надвишава 0,05 микрограма еквивалент на натриев хлорид. За да се отговори на този стандарт, обикновено се използва комбинирано почистващо решение, включващо много-етапно пръскане под високо-налягане и ултразвуково пулсиране.
Почистващите-препарати на водна основа проникват през тесните междини между фините щифтове през дюзи под високо-налягане, като напълно изместват и отстраняват халогените и органичните киселини от остатъците от флюса. Впоследствие три етапа на изплакване с дейонизирана вода гарантират, че електрическата проводимост на дъската достига нива на свръхчиста вода. Данните показват, че след преминаване на този процес на дълбоко почистване изолационното съпротивление на платките остава на ниво мегаом или по-високо дори след повече от 500 часа излагане на среда с висока-влажност. Това екстремно отстраняване на остатъчни йони прекъсва веригата на образуване на електролитен филм при неговия източник.
Бариерна защита чрез повърхностно пасивиращо покритие
В допълнение към физическото почистване, за продукти, предназначени за среда с висока-солена-мъгла и висока-влажност, ние въвеждаме конформно покритие като втори слой на физическа защита. Ролята на конформното покритие не е просто да предотвратява проникването на влага, но, което е по-важно, физически да изолира електрическото поле от контакт с водни молекули. Заводите за сглобяване на PCBA обикновено избират полиуретанови или силиконови-материали за покритие с ниска пропускливост на водни пари. Използвайки прецизно автоматизирано оборудване за пръскане, те осигуряват равномерно, плътно покритие в зони с висок-риск, като основата на конекторите и пролуките между щифтовете на IC.
Преди нанасяне на покритие, влагата, адсорбирана върху повърхността на PCB, трябва да бъде напълно отстранена чрез процес на изпичане във вакуум. Нанасянето на покритието без предварително изпичане ще задържи влагата вътре в покритието, което всъщност може да предизвика по-сериозна корозия. По време на сглобяването на PCBA, кривата на втвърдяване на покритието се наблюдава, за да се гарантира, че втвърденото покритие постига херметична -плотност, блокирайки проникването на хлоридни йони от външни солен спрей. Тази защитна бариера осигурява на платката необходимата устойчивост, за да издържи на сурови външни среди.
Валидиране на надеждността, базирано на проверка на стреса на околната среда
Предотвратяването на миграцията на сребро не може да разчита единствено на спецификациите на производствения процес, то също така изисква скрининг и валидиране чрез симулирани екологични тестове. Заводите за сглобяване на PCBA обикновено поставят всяка партида от продукти, предназначени за приложения на открито, в камера за промяна на температурата-влажност, във връзка с-тестване на напрежението на отклонение в реално време. Платките работят непрекъснато в продължение на 1000 часа при 85 градуса по Целзий и 85 процента относителна влажност, докато промените в тока на утечка във всяка логическа верига се наблюдават в реално време.
Ако данните от теста показват експоненциални колебания в тока на утечка, това показва риск от миграция по този специфичен път на процеса. Този метод на скрининг, който принуждава дефектите на процеса да излязат на повърхността, идентифицира потенциални неуспехи при миграция на сребро още в завода. Чрез анализ на повреда на проверени случаи на повреда, разстоянието между компонентите се коригира непрекъснато по време на сглобяването на PCBA, правилата за маршрутизиране на критични сигнални линии се оптимизират и разстоянието между проводниците се максимизира, за да се увеличи устойчивостта на миграция.
Кратки факти за NeoDen
- Създадена през 2010 г. с 200+ служители и 27,000+ кв.м. фабрика за независими права на собственост, за да се осигури стандартно управление и постигане на най-икономически ефекти, както и спестяване на разходи.
- Притежава собствен обработващ център, квалифициран монтажник, тестер и QC инженери, за да гарантира силните способности за производство, качество и доставка на машини NeoDen.
- 40+ глобални партньори в Азия, Европа, Америка, Океания и Африка, за да обслужват успешно 10000+ потребители в целия свят, за да осигурят по-добро и по-бързо местно обслужване и бърз отговор.
- 3 различни екипа за научноизследователска и развойна дейност с общо 25+ професионални инженери за научноизследователска и развойна дейност, за да осигурят по-добри и по-напреднали разработки и нови иновации.
- Квалифицирани и професионални английски инженери за поддръжка и обслужване, за да осигурят бърз отговор в рамките на 8 часа, решението предоставя в рамките на 24 часа.
- Единственият сред всички китайски производители, които са регистрирали и одобрили CE от TUV NORD.
- NeoDen предоставя-доживотна техническа поддръжка и обслужване за всички машини NeoDen, освен това редовни софтуерни актуализации въз основа на опита при използване и действителните ежедневни заявки от крайните потребители.