聊一聊敷形涂覆前的清洗工艺
聊一聊敷形涂覆前的清洗工艺 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,业内通常对可靠性要求较高的产品进行涂覆处理。而有效的涂覆以极佳的表面条件为基础,因此涂覆前必须优先开展清洗工艺。 敷形涂覆(Conformal coating) 敷形涂覆是涂覆在电路板表面上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,又称为三防漆。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和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。 在敷形涂覆或封装前对组装件进行清洗能够进一步确保涂覆的粘合度及封装的可靠性。通过引入清洗工艺能够有效防止焊接过程中产生的桥接故障。为了确保组装件的清洁度满足涂覆要求,除了按照标准进行离子导电性测试以外、还需要分析线路之间是否由于污染物的存在而发生了不必要的桥接。相较于未经过清洗处理的生产工艺来说,在涂覆前引入一道具有针对性的清洗工艺不仅能够有效提升产品可靠性,而且能够极大程度地减低生产成本。 免洗的风险和清洗的必要性 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。因此组装件生产商要想达到客户在气候可靠性和较长寿命上提出的高标准,应该考虑到免清洗处理工序中存在的潜在风险。 尽管免清洗技术在很多生产领域的应用都是有成效的。但是过去十年的实践表明,很多涂覆及封装组装件生产商更倾向于引入清洗处理技术。而恰恰清洗技术在节约成本、工艺表现、材料兼容性及使用安全性方面取得了一系列进步,所以清洗技术和免清洗技术各有所长,两者区别也值得我们深入探讨。 一般来说,在原材料加工成成品的后期阶段才去修复前期出现的故障,不仅要付出的更高的代价,也可能会错过选择最优工艺的时机。因此我们建议在产品的前期构想或设计阶段就引入清洗,并将其作为整个生产流程中一个重要步骤。毕竟选择清洗工艺与否往往由终端客户做出,所以到后期才引入清洗工序会存在很大风险。在市场竞争如此激烈的前提下,一旦因为工艺出现问题就可能会失去终端客户,公司很可能要承受巨大损失。但是如果有备无患地引入了系统化的清洗,那么很多成本都可能在无形之中被节省下来,这些成本可能关乎到采购、设计及生产等各个阶段。 敷形涂覆前,清洁度需要满足的相关标准 传统上来说,清洗过程的结果要依照IPC-A-610标准进行目测检验,因此在生产区域需要安装一台能放大10倍以上的光学设备。但是由于清洗工艺的不同,脱模剂、油脂或助焊剂层可能会留下许多又薄又看不见的残膜。甚至在极端情况下,不恰当的清洗工艺本身也会在组装件上留下肉眼看不到的吸附膜。这些残留物会阻碍涂覆进程,降低保护性涂层和模封料的粘着力。 为了确保在敷形涂覆或封装之前清洗工艺的质量,我们需要给清洁度标准作出明确规定。该清洁度标准不仅要符合ISO 9001规定的质量管理及流程化的相关要求,而且随着工艺的稳定性和质量可靠性愈加显现,还能高效优化清洗生产成本。 一般来说,涂覆过程中元器件表面最低清洁度标准由J-STD-001确定(行业最重要的组装件清洁度判断标准)。为了满足该标准的相关要求,必须完成以下检测: 使用放大倍数20-40的显微镜进行光学检测(按照IPC-A-610的相关标准进行) 树脂清洁度检测(三级元器件< 40 µg/cm²) 离子污染物测试(例如56 µg(NaCl)/cm²) 其他有机污染检测:极端气候条件测试之中及之后的表面绝缘电阻测试 表面清洁度的评估 当前市面上流行的离子污染度测试仪经常用对应的氯化钠当量来指示离子污染程度,并基于此判断元器件在终端条件下对抗极端气候的可靠性。该测试多是按照...