Čištění elektronických sestav před lakováním
V dnešní době se často setkáváme s otázkou, jak zajistit adekvátní ochranu elektronické sestavy před vnějšími negativními klimatickými vlivy. Většina výrobců spoléhá na to, že hotové desky stačí opatřit ochrannou vrstvou doporučeného laku, která je bezpečně ochrání alespoň po dobu garantované záruky. Tím je sice splněna nezbytná podmínka, nicméně se můžeme ptát, zda je taková ochrana adekvátní i z dlouhodobého hlediska.
S jistotou odpovědět na tuto otázku nedokáže zřejmě asi nikdo a existují pro to dva hlavní důvody:
- Zbytky tavidel na deskách mají kyselý charakter, přestože se jedná o bezoplachová „No clean“ tavidla. V praxi to znamená, že za určitých podmínek mohou tyto zbytky představovat riziko vzniku elektromigrace iontů a vzniku svodů na povrchu sestavy.
- Paropropustnost lakované vrstvy, resp. omezená odolnost vůči prostupu vodních par (volným molekulám H2O ze vzduchu, nikoli vodě v kapalném skupenství).
Pokud tedy zůstanou zbytky tavidla na povrchu plošného spoje, byť uzavřené pod vrstvou ochranného laku, bude zde stále existovat potenciální riziko selhání funkce sestavy.
Proč je otázka lakování DPS v dnešní době tak aktuální? Prvním faktorem je především neustále se zvyšující integrace součástek ve snaze dosáhnout co největší poměr výkonu výrobku vzhledem k jeho objemu. To s sebou přináší neustále se zkracující izolační vzdálenosti mezi jednotlivými vývody součástek, a tím vyšší nároky na ochranu sestavy před vnějšími negativními vlivy, jako je vzdušná vlhkost a střídání teplot. Druhým faktorem je potom rostoucí podíl elektroniky v prostředcích, na které jsou kladeny vysoké nároky na spolehlivost. Jedná se především o automobilový, letecký, telekomunikační, lékařský a v neposlední řadě také zbrojní průmysl, kde se všude můžeme často setkat s lakováním.
Doporučené limity na čistotu povrchu před lakováním podle GfKORR
| Iontová kontaminace |
< 0,4 µg/cm2 |
| Povrchové napětí |
< 40mN/m |
| Zestron Flux Test (Indikační test na kyselé zbytky aktivátorů) |
Negativní |
| Zestron Resin test (Indikační test na zbytky pryskyřice) |
Negativní |
| Test na zbytky cínatých a cíničitých solí ovlivňující správnou polymeraci laku |
Negativní |
Pokud máme výrobek, o kterém již předem víme, že bude provozován ve venkovním prostředí, a potřebujeme u něj zajistit maximální dlouhodobou ochranu, je zapotřebí jej nejen opatřit ochrannou vrstvou laku, ale také z něj nejdříve odstranit zbytky tavidla po pájení. Kromě této úlohy má vyčištění povrchu plošného spoje zároveň pozitivní vliv na kvalitu samotného lakování. Jde především o:
- lepší roztékavost laku po povrchu desky a zatékání mezi vývody součástek (důležité především u používání tzv. bezrozpouštědlových laků),
- vyšší přilnavost (adhezi) laku k povrchu desky,
- prevenci před popraskáním ochranné lakované vrstvy v důsledku střídání teplot.