Das Potenzial für Fehler überwinden
Komponentenhersteller entwickeln ständig neue und kleinere Gehäuse für Komponenten, die nur Bruchteile eines Millimeters groß sind und einen Abstand zwischen Platine und Komponente von weniger als einem Mil aufweisen. Bestückungsautomaten verfügen über neues Zubehör, das die Platzierung dieser nahezu unsichtbaren Teile ermöglicht. Die Komponenten sind sehr nahe beieinander platziert. Wie reinigt man effektiv unter etwas so Kleinem??
Bleifreies Lot ist eine relativ neue gesetzliche Tatsache, die neues Lot erforderlich machte, neue Flussmittel, höhere Temperaturen, und neue Lotverarbeitungsgeräte. Viele neue Ansätze, Legierungen, Chemikalien, Um diese Probleme zu lösen, wurden Lötprozesse entwickelt. Auch die Zinn-Whisker-Probleme nahmen dramatisch zu. Zeitverzögerte Effekte, Jedoch, Oftmals tauchen sie erst dann auf, wenn ein Produkt auf den Markt kommt und bereits seit ein oder zwei Jahren im Einsatz ist. Das Tempo der Produktentwicklung verdeckt einige dieser zeitverzögerten Probleme, wenn Produkte routinemäßig für neuere Modelle verworfen werden. Für Produkte wie Mobiltelefone, Probleme treten nicht oft auf, da vergleichsweise wenige Menschen ein Mobiltelefon mit einer Kapazität von mehr als 1000 kg nutzen 2-3 Jahre alt. Nur wenige werden Geld für eine Reparatur ausgeben, wenn ein verbessertes, funktionsreiches Modell zu einem subventionierten Preis erhältlich ist. Für medizinische Geräte, Jedoch, Das Potenzial für ein Scheitern ist sehr real und die Auswirkungen eines Scheiterns können verheerend sein.
Designentscheidungen wirken sich auf andere Prozessschritte aus
Der einzige Ort, an dem alles zusammenläuft und die tragenden Elemente ordnungsgemäß funktionieren müssen, ist die Fertigungshalle, aber oft Komponentenhersteller, Board-Designer, und der Gerätehersteller arbeiten unabhängig voneinander und diese Kommunikationslücke verschärft das Problem. Untersuchungen zeigen, dass viele Ausfälle auf Leiterplatten zurückzuführen sind (Leiterplatten) die nicht sauber genug von Verunreinigungen aus dem Herstellungsprozess sind. Es gibt Designprobleme, die durch die fortschrittlichen CAD-Designsysteme ermöglicht werden, die für das PCB-Design verwendet werden.
Manchmal verwendet ein Designer Funktionen wie das ultradichte Kupfergießen oder -füllen, das auf der gesamten Platine eine Erdung einige Mil von einem Strombus entfernt vorsieht. Die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen mit katastrophalen Folgen hat sich gerade um ein Vielfaches erhöht. Viele Designer haben wenig Erfahrung mit den Produktionsproblemen der Leiterplattenherstellung oder Platinenmontage. Für einen Platinendesigner ist es wichtig, wirklich zu verstehen, wie Flussmittel aus dem Handlötprozess eines Steckverbinders zur Mikrovia fließen kann, die direkt neben einem Anschlusspad platziert wurde. Viele Entscheidungen, die man bei der Umsetzung eines Entwurfs trifft, wirken sich auf die anderen Prozessschritte aus.
Für eine hohe Zuverlässigkeit müssen die Standards erhöht werden
IPC, Der globale Handelsverband für die Leiterplatten- und Elektronikmontageindustrie, ihre Kunden, und Lieferanten, verfügt über eine Arbeitsgruppe, die sich mit allen Themen im Zusammenhang mit der Bestimmung des Sauberkeitsgrads unbewohnter Gebiete befasst (nackt) Leiterplatten und hat einen Grundstandard für Sauberkeit etabliert. Der IPC-TM-650-Standard legt einen akzeptablen Bereich fest 10-2 Mikrogramm/in2 für militärische Anwendungen (65-2 Mikrogramm/in2 für allgemeine Anwendungen) Natriumchlorid (NaCl). Reicht dieser Standard aus, um Ausfälle zu verhindern, und können die vorgestellten Reinigungsmethoden die heute hergestellten Platinen wirklich reinigen??
In der Branche kursieren zahlreiche Mythen:
- Alle blanken Bretter aus dem Fab-Haus sind sauber.
- Alle Komponenten werden sauber und ohne Kontaminationsprobleme geliefert.
- Das Flussmittel wird keine Probleme bereiten und kann einfach auf die Platine gegossen werden, ohne sich Gedanken über die Erwärmung oder das Fehlen von Hitze machen zu müssen, und alles wird gut funktionieren.
Dies ist heute in der Fertigung nicht die Realität, Die Annahme dieser Konzepte stellt den Hersteller jedoch vor große Probleme. Eine Platine mit versteckter Restflussmittelverunreinigung kann die Qualitätskontrolle bestehen und ordnungsgemäß funktionieren. Nach der Ankunft in der Betriebsumgebung kann es zu hohen Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen kommen, die zu Kondensation führen, die dazu führt, dass Restflussprobleme buchstäblich zu wachsen beginnen und schließlich Leckpfade entstehen, die letztendlich zu Ausfällen führen. Die hochohmigen Schaltkreise der heutigen Mikroleistungselektronik können durch Streuspannungsquellen noch leichter gestört werden.
Einfaches Waschen reicht nicht aus
Durch das Waschen einer Leiterplatte nach dem Lötvorgang entsteht in der Regel eine Platine, die glänzt und aussieht, als sei sie bereit für den nächsten Schritt auf dem Weg zum Endverbraucher. Die nicht sichtbaren Bereiche enthalten die Details, die dieses blitzsaubere Bild verderben. Es reicht nicht aus, die Bretter einem Waschgang zu unterziehen. Es ist eine spezielle Kombination von Chemikalien erforderlich, Temperatur, Waschzyklen, und Timing, um die Bretter wirklich sauber zu bekommen.
“Die Sauberkeit einer Leiterplatte kann sich direkt auf die Wirksamkeit oder Qualität einer bestückten Leiterplatte auswirken,” sagte John Perry, Technischer IPC-Projektmanager und Mitarbeiterverbindung zur IPC-Arbeitsgruppe zur Bewertung der Bareboard-Sauberkeit. “Rückstände erhöhen das Risiko von Feldausfällen oder können die Funktion einer Leiterplatte elektrisch beeinträchtigen, Daher ist es äußerst wichtig, Akzeptanzkriterien für verschiedene Teststufen sowie Anweisungen dazu zu haben, wie viele Proben getestet werden sollten.”
Recherche und Identifizierung potenzieller Probleme
UGPCB hat erhebliche Ressourcen zur Erforschung dieser Probleme eingesetzt. In vielen Fällen, Es wurde festgestellt, dass es sich um eine Kombination vergleichsweise unbedeutender Punkte handelte, wenn kombiniert, wies auf Prozesse hin, die in der heutigen Fertigungsumgebung einfach nicht so gut funktionierten, obwohl ihre Leistung in der Vergangenheit ausreichend war. Kleinere Änderungen im Design der Komponentenverpackung, Materialien, CAD/CAM-Software, Plattenherstellung, und Chemie kombiniert, um die Robustheit des Herstellungsprozesses langsam zu verändern. Selbst die besten Absichten haben oft unbeabsichtigt dazu geführt, dass Fehler auf eine Art und Weise auftreten können, die vorher nicht möglich war. Erst durch eine umfassende Bewertung aller Materialien und Schritte im Herstellungsprozess konnten die Grundursachen potenzieller Probleme entdeckt werden.
Bemühungen, Lösungen zu finden
Ausgestattet mit einem klaren Bild potenzieller Problembereiche, Es wurde viel Mühe darauf verwendet, für jedes Problem eine Lösung zu finden. Neue Geräte und unterstützende Subsysteme wurden bestellt und installiert. Um die Wirksamkeit jedes Prozesses zu überprüfen, wurden Test- und Bewertungsverfahren entwickelt und implementiert. Alle Platinen wurden vor und nach dem Montageprozess routinemäßig durch das System geführt, um sicherzustellen, dass der Lötprozess nicht durch Verunreinigungen aus dem Platinenherstellungsprozess beeinträchtigt wurde und dass die Platinen vollständig frei von verbleibenden Chemikalien aus dem Löten waren.
Umweltfreundlicher Reinigungsprozess
Grüne Reinigungstechniken
Der Reinigungsprozess ist völlig umweltfreundlich. Entionisiertes Wasser aus Poliertanks wird verwendet und recycelt. Filter fangen die Feststoffe auf, während leistungsstarke Gebläse dafür sorgen, dass aggressive Chemikalien nicht am Vorratstank vorbeiwandern. Klare Fenster an der Anlage ermöglichen dem Bediener die Überwachung des gesamten Prozesses. Ein Refraktometer prüft die Stabilität der Mischung im Tank, um sicherzustellen, dass sie nicht beeinträchtigt wird. Die abgegebene Flüssigkeit ist absolut umweltfreundlich.
Wirksamkeit des Reinigungsprozesses
Anschließend wurden die Prozesse gründlich getestet, auf Wirksamkeit bewertet, und letztlich als stabiler Prozess validiert. Unabhängige Tests haben gezeigt, dass Boards, die diesen Reinigungsprozess durchlaufen haben, getestet wurden 75% sauberer als die 10-2 Mikrogramm/Zoll², vom IPC als höchster Reinheitsgrad angegeben. Zusätzlich, Eine Laboranalyse zur Ionenverunreinigung ergab, dass auf den bestückten Platinen keinerlei Natriumchlorid-Ionenverunreinigungen vorhanden waren.
UGPCBs Geschäftsunterstützung
PCBA-Montagedienste
UGPCB unterstützt das Geschäft mit Zulieferern medizinischer Leiterplatten-Blutdruckmessgeräte. Wir sind eine professionelle PCBA One-Stop-Assembly-Fabrik. Willkommen bei einer Bestellung.
