Защитные (конформные) покрытия

При проектировании конструкций изделий необходимо учитывать защиту коммутационных дорожек плат от затекания припоя из зоны пайки, особенно с уменьшением расстояния между проводниками, чтобы избежать их случайных замыканий. Кроме того, защитное покрытие предохраняет поверхность платы от загрязнений, особенно ионогенных, вносимых извне на этапах выполнения сборочно-монтажных работ. Защитное покрытие, в значительной степени, снижает миграционную способность серебра, а так же может выполнять роль маски для предотвращения окисления нанесенного припойного материала и тем самым способствует улучшению паяемости в местах контактирования. В последнем случае в состав покрытия чаще всего вводят хлорсодержащий флюс, который, как правило, удаляется при пайке, полностью разлагаясь на летучие соединенияю.

Защитные покрытия могут быть, в зависимости от продолжительности их использования, временными или простоянными. Обычно это лаки на основе полиуретановых, эпоксиамидных и других материалов.

Таким образом, защитные покрытия в технологии ТПМК должны выполнять следующие функции:

§ защита коммутационной платы от повреждений и коррозии;

§ ограничение поверхности пайки, при котором припой в процессе пайки остается на поверхности пайки (стоп-функция пайки);

§ предотвращения стекания припоя на печатные проводники;

§ предотвращение короткого замыкания, вследствие разбрызгивания припоя или под воздействием капель припоя;

§ повышение сопротивления изоляции между печатными проводниками и поверхностями пайки.

В связи с выполняемой функцией к защитному покрытию предъявляются следующие требования:

§ высокая адгезионная прочность по отношению к коммутационной плате и материалам, имеющимся на ней;

§ минимальная температура отверждения;

§ высокие диэлектрические свойства;

§ прозрачность, влагостойкость и антикоррозионные свойства;

§ химическая нейтральность к материалам коммутационных плат, припойных покрытий и коммутации на платах;

§ высокая технологичность;

§ пластичность и достаточная термостойкость.

Покрытия, защищающие КП до пайки, наносят обычно с помощью трафаретов на всю поверхность, оставляя открытыми только места для пайки. При определении размеров отверстий в трафаретах необходимо учитывать неточность их совмещения с контактными площадками на КП.

Временные покрытия чаще всего наносят пульверизацией, При этом, если материал защитного покрытия выполняет роль маски (барьера) от наплывов припоя на проводники при пайке, используют трафарет, а если покрытие содержит флюс, то есть дополнительно служит для улучшения паяемости, то трафарет необязателен.

Конформные покрытия – барьеры коммутации следует наносить как можно ближе к контактным площадкам, но не на них, а при наличии сквозных отверстий в платах (например, для межслойной коммутации) их нужно либо располагать дальше от контактной площадки, либо маскировать.

Имеются сообщения об использовании флюссодержащих покрытий фирмами Японии. В США в последнее время более приняты в качестве защитных покрытий бесфлюсовые полимеры – имидазолы, реже – триазолы.

Для обеспечения защиты смонтированной платы от климатических воздействий при эксплуатации ее в специфических условиях в качестве конформного покрытия применяют парилен (разработка фирмы Union Carbide), который наносят на всю поверхность изделия после монтажа.

Дозированное нанесение припойных материалов, высокая плотность монтажа, нетрадиционные методы пайки и другие особенности ТПМК диктуют повышенные требования к материалам покрытий, например, к их механическим и антикоррозионным свойствам. Кроме того, постоянно используемые покрытия не должны содержать летучих компонентов.

Стандартная рабочая последовательность операций при нанесении защитного слоя заключается в том, что проводящий рисунок коммутационной платы вначале облуживается, а затем методом трафаретной печати наносится защитный лак. При этом контактные площадки и переходные отверстия остаются свободными от защитного покрытия. В случае использования этой последовательности при ширине проводников более 0,5 мм велика вероятность возникновения эффекта «оранжевой кожи» суть которого заключается в том, что часть припоя стекает с контактной площадки. Таким образом, на контактных площадках оказывается недостаточное количество припоя для формирования качественного паяного соединения, это может повлечь за собой, при установке чипов, возникновение так называемого эффекта «надгробного камня». Возникновение вышеуказанных эффектов не наблюдается при ширине проводников от 0,15 мм до 0,5 мм.

Поиск по сайту: