涂覆前,电子元器件被清洗的必要性!你清楚吗?
为了确保电子元器件在极端气候条件下也能够长时间正常工作,行业内通常对可靠性要求较高的产品进行涂覆处理。但是有时因为线路板表面存在污染物残留,会导致涂覆失效,因此需要在涂覆及封装之前,对电子元器件进行清洗。
敷形涂覆(Conformal coating)
敷型涂覆
是涂覆在电路板表面的薄薄的一层合成树脂或聚合物,它是目前最常用的焊后表面涂覆方式,有时又称为表面涂覆。它将敏感的电子元器件与恶劣的环境隔离开来,可大大改善电子产品的安全性和可靠性并延长产品的使用寿命。敷形涂覆可保护电路/元器件免受诸如潮湿、污染物、腐蚀、应力、冲击、机械震动与热循环等环境因素的影响,同时还可改善产品的机械强度及绝缘特性。
在涂覆之前
不对元件表面进行清洗有哪些危害?
涂覆层下的由焊接产生的树脂或松香、助焊剂活性剂、溶剂和触变剂等污染物,这些残留绝大多数都是有吸湿性的,会引起涂覆层下的电化学迁移、腐蚀和短路,给产品可靠性带来极大的威胁,不过也不排除在制造过程中产生的其他污染物,例如手指印、灰尘、油脂、盐类等。即使没有湿度的影响,仅仅环境的变化,日夜交替,树脂/松香层脱落和活性剂也会影响PCBA板组件的可靠性。甚至在没有任何的环境变化的情况下,树脂/松香的介电性也会干扰传输,导致高频传输中的信号传输失效。
污染物的危害
树脂
/
松香残留物
涂覆层脱落
涂覆层下的电化学迁移
在高低温循环测试中发现,由于涂覆材料与树脂发生反应造成的涂覆层
开裂
未清洗的基材污染物会降低涂覆材料在
PCB
上的粘结力,而导致脱落现象的发生
高频传输中的信号传输失效(比特失效)
可能的残留物及其影响
使用涂敷工艺是为了提高产品的环境可靠性。但是由于涂覆材料的透湿性,仅仅使用涂覆并不足以达到提高可靠性的目的(甚至比只清洗不做涂覆更差)。相较于未经过清洗处理的生产工艺来说,在涂覆前对电子元器件进行清洗不仅能够进一步确保涂覆的粘合度及封装的可靠性,而且能够极大程度地减低生产成本。
实验证明,在涂覆之前对元件表面进行清洗后,将原来需要100µm厚度的保护性涂敷层,减少到50µm,也仍然可以使涂覆层达到相同甚至更高的可靠性。由于有效地减少了50%的材料成本,而且降低了工艺成本以及与VOC相关的污染物处理成本,最终整体成本反而降低了。
我们该如何选择清洗工艺?
过去几年中,人们对电子组装件的清洗需求一直在稳步增长。一方面,免清洗处理工艺在数十年的实践中日益暴露出了一些弊端,尤其是在涂层组装件上。另一方面,由于那些性能高、可控性强、安全性好的的组装件的使用量在增加,用户对高压组件的强度和抗衰能力也提出了更加严格的要求。因此在涂覆之前对组装件进行清洗是非常重要的一个流程。那么我们如何来选择正确的清洗工艺呢?
在电子制造和半导体加工行业,
选择正确的清洗剂搭配恰当的清洗设备非常重要
。在选择清洗工艺时,以下内容值得大家注意:
清洗对象
材料性能:
在很多情况下客户的产品不能进水,因此不适合用浸没式清洗工艺!另外有一些元器件由敏感金属构成,非常脆弱,不能使用超声波进行清洗,不然那些泡泡爆炸的时候会震碎元器件。还有....
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