مقدمه
در دستگاه‌های کاربر نهایی مانند ایستگاه‌های پایه در فضای باز، در-واحدهای کنترل الکترونیکی خودرو، و حسگرهای صنعتی، اجزای PCBA دائماً در معرض رطوبت بالا و حتی محیط‌های مه نمک هستند. بسیاری از ماژول‌هایی که عملکرد عالی را در طول آزمایش کارخانه نشان می‌دهند، ممکن است پس از چندین ماه خدمات صحرایی، کاهش غیرقابل توضیحی در مقاومت عایق یا حتی خرابی‌های مدار کوتاه- داشته باشند. در میان این مسائل، مهاجرت نقره در اتصالات لحیم کاری علت پنهان اولیه چنین خرابی های اولیه است. هنگامی که بقایای یونی کوچک روی سطح تخته مدار در یک محیط مرطوب وجود دارد، یون‌های نقره تحت مهاجرت الکتروشیمیایی قرار می‌گیرند و باعث رشد دندریت‌های فلزی ریز بین هادی‌های مجاور می‌شوند. اگر به شدت کنترل نشود، این پدیده می‌تواند مستقیماً به محصولات PCBA پیشرفته- آسیب برساند.
مکانیسم شکست فیزیکی مهاجرت الکتروشیمیایی
پیش نیاز فیزیکی برای مهاجرت نقره، همزیستی یک "محلول الکترولیت" و یک "میدان الکتریکی مغرضانه" است. هنگامی که رطوبت هوا از 60 درصد بیشتر می شود، آلاینده های رطوبت سنجی (مانند بقایای شار، یون های کلرید محیط یا گرد و غبار) لایه ای از لایه الکترولیت را روی سطح اتصالات لحیم کاری تشکیل می دهند که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست. هنگامی که یک ولتاژ DC اعمال می شود، اتم های نقره در آند، الکترون های خود را از دست می دهند و به یون های نقره تبدیل می شوند که تحت تأثیر میدان الکتریکی به سمت کاتد مهاجرت می کنند. در آنجا، نقره فلزی رسوب می‌کند و به تدریج به مسیرهای رسانای درختی و درختی{4} تبدیل می‌شود.
رشد این دندریت ها در مراحل اولیه بسیار سریع است. به محض اینکه فاصله بین هادی ها را بپوشانند، باعث اتصال کوتاه آنی می شوند. چیزی که این موضوع را چالش برانگیزتر می کند این است که حتی پس از وقوع اتصال کوتاه و تبخیر رطوبت، ساختار دندریتیک باقیمانده برخی از خواص رسانایی خود را حفظ می کند و منجر به نوسانات مکرر در جریان نشتی می شود. کلید پیشگیری برای کارخانجات مونتاژ PCBA در حذف پایه مواد برای این واکنش الکتروشیمیایی از طریق کنترل نهایی فرآیند تولید است.
آستانه های بحرانی برای پارامترهای فرآیند تمیز کردن
علت اصلی مهاجرت نقره اغلب در بقایای شار ردیابی می شود. قبل از مرحله نهایی کنترل کیفیت (FQC)، سازندگان الکترونیک آزمایش‌های آلودگی یونی دقیقی را انجام می‌دهند و موظف می‌کنند که غلظت یونی در واحد سطح نباید از 0.05 میکروگرم معادل کلرید سدیم تجاوز کند. برای برآورده کردن این استاندارد، معمولاً از یک محلول تمیزکننده ترکیبی شامل-پاشش با فشار بالا- چند مرحله‌ای و پالس اولتراسونیک استفاده می‌شود.
مواد شوینده مبتنی بر{0}آب از طریق نازل‌های فشار بالا به شکاف‌های باریک بین پین‌های ریز نفوذ می‌کنند و هالوژن‌ها و اسیدهای آلی را از باقی مانده‌های شار کاملاً جابه‌جا می‌کنند و حذف می‌کنند. پس از آن، سه مرحله شستشو با آب دیونیزه شده اطمینان حاصل می کند که رسانایی الکتریکی برد به سطح آب فوق خالص می رسد. داده ها نشان می دهد که پس از انجام این فرآیند تمیز کردن عمیق، مقاومت عایق تخته ها حتی پس از بیش از 500 ساعت قرار گرفتن در محیط های با رطوبت بالا در سطح مگااهم یا بالاتر باقی می ماند. این حذف شدید یون های باقیمانده زنجیره تشکیل فیلم الکترولیت را در منبع آن قطع می کند.
حفاظت از سد از طریق پوشش غیرفعال سطحی
علاوه بر نظافت فیزیکی، برای محصولاتی که برای محیط‌های-نمک-پر نمک و-رطوبت بالا در نظر گرفته شده‌اند، پوشش هم‌نظم را به عنوان لایه دوم حفاظت فیزیکی معرفی می‌کنیم. نقش پوشش منسجم صرفاً جلوگیری از ورود رطوبت نیست، بلکه مهمتر از آن، جداسازی فیزیکی میدان الکتریکی از تماس با مولکول‌های آب است. کارخانه های مونتاژ PCBA معمولاً مواد پوششی مبتنی بر پلی اورتان یا سیلیکون{5}} را با نفوذپذیری بخار آب کم انتخاب می کنند. آنها با استفاده از تجهیزات سمپاشی خودکار دقیق، پوششی یکنواخت و متراکم را در مناطق{7}پرخطر مانند پایه اتصالات و شکاف بین پین های آی سی تضمین می کنند.
قبل از پوشش، رطوبت جذب شده روی سطح PCB باید به طور کامل از طریق فرآیند پخت خلاء حذف شود. اعمال پوشش بدون پخت قبلی، رطوبت را در داخل پوشش محبوس می کند، که در واقع می تواند باعث خوردگی شدیدتر شود. در طول مونتاژ PCBA، منحنی پخت پوشش نظارت می‌شود تا اطمینان حاصل شود که پوشش خشک شده به تراکم هوای{2} می‌رسد و مانع از نفوذ یون‌های کلرید از اسپری نمک خارجی می‌شود. این مانع محافظ، انعطاف‌پذیری لازم برای مقاومت در برابر محیط‌های خشن خارجی را برای برد فراهم می‌کند.
اعتبارسنجی قابلیت اطمینان بر اساس غربالگری استرس محیطی
جلوگیری از مهاجرت نقره نمی تواند تنها بر مشخصات فرآیند تولید تکیه کند، همچنین نیاز به غربالگری و اعتبارسنجی از طریق آزمایش های زیست محیطی شبیه سازی شده دارد. کارخانه‌های مونتاژ PCBA معمولاً هر دسته از محصولاتی را که برای کاربردهای بیرونی در نظر گرفته شده‌اند، در یک محفظه دوچرخه‌سواری دما{1}}رطوبت، همراه با-تست ولتاژ بایاس زمان واقعی قرار می‌دهند. بردها به طور مداوم به مدت 1000 ساعت در دمای 85 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 85 درصد کار می کنند، در حالی که تغییرات جریان نشتی در هر مدار منطقی در زمان واقعی نظارت می شود.
اگر داده های آزمایشی نوسانات نمایی در جریان نشتی را نشان دهد، نشان دهنده خطر مهاجرت در آن مسیر فرآیند خاص است. این روش غربالگری، که عیوب فرآیند را مجبور می‌کند به سطح برسند، شکست‌های احتمالی مهاجرت نقره را در اوایل کارخانه شناسایی می‌کند. از طریق تجزیه و تحلیل خرابی موارد خرابی غربال شده، فاصله اجزا به طور مداوم در طول مونتاژ PCBA تنظیم می شود، قوانین مسیریابی برای خطوط سیگنال بحرانی بهینه می شود، و فاصله هادی برای افزایش مقاومت مهاجرت به حداکثر می رسد.
حقایق سریع در مورد NeoDen
- در سال 2010 با 200+ کارمند و 27 متر مربع000+ تاسیس شد. کارخانه حقوق مالکیت مستقل، برای اطمینان از مدیریت استاندارد و دستیابی به بیشترین اثرات اقتصادی و همچنین صرفه جویی در هزینه.
- دارای مرکز ماشینکاری، مونتاژگر ماهر، تستر و مهندسان QC برای اطمینان از توانایی های قوی برای تولید، کیفیت و تحویل ماشین آلات NeoDen.
- 40+ شرکای جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا، برای ارائه خدمات موفقیت آمیز به کاربران 10000+ در سراسر جهان، برای اطمینان از خدمات محلی بهتر و سریعتر و پاسخگویی سریع.
- 3 تیم تحقیق و توسعه مختلف با مجموع 25+ مهندسان تحقیق و توسعه حرفه ای، برای اطمینان از پیشرفت های بهتر و پیشرفته تر و نوآوری های جدید.
- مهندسین پشتیبانی و خدمات انگلیسی ماهر و حرفه ای، برای اطمینان از پاسخگویی سریع در عرض 8 ساعت، راه حل در عرض 24 ساعت ارائه می شود.
- منحصر به فرد در بین تمام تولید کنندگان چینی که CE را توسط TUV NORD ثبت و تایید کردند.
- NeoDen طول عمر{0}}پشتیبانی و خدمات فنی طولانی را برای همه دستگاه‌های NeoDen فراهم می‌کند، به‌علاوه، به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری معمولی بر اساس تجربیات استفاده و درخواست واقعی روزانه از سوی کاربران نهایی.