Предотвращение выделения газов в печатных платах: Защитите ваши цепи от дефектов

Выделение газов (outgassing), также известное как отгазирование (offgassing), приводит к дефектам во время производства и использования. Хотя неизбежное в определенных применениях, выделение газов должно быть предотвращено или смягчено, чтобы обеспечить функциональный конечный продукт. Узнайте больше о выделении газов и том, что производители могут сделать, чтобы предотвратить или уменьшить его.

Что такое выделение газов в печатных платах и паяльной маске?

Когда происходит выделение газов, газ, запертый в печатной плате, выделяется внутри платы. Это чаще всего происходит в двух ситуациях:

• Волновая или ручная пайка во время производства: Во время волновой или ручной пайки любая влага, близкая к сквозному отверстию, превращается в пар из-за тепла. Когда этот газ выходит, он создает пустоты в паяльной маске.
• Использование в ультра-высоковакуумных средах: В применениях, включающих ультра-высоковакуумные среды, такие как космос, лаборатории или медицинские учреждения, вакуум может вызвать выделение паров из печатной платы, создавая конденсат на остальном оборудовании.

Проблемы, вызванные выделением газов

Поскольку два распространенных типа выделения газов происходят во время разных частей жизненного цикла печатной платы, они каждый представляет свой собственный набор вызовов для производителей. Эти проблемы могут привести к дефектной печатной плате или продукту, который не работает правильно.

Когда выделение газов происходит во время пайки, пустоты, формирующиеся в паяльной маске, вызывают серьезные проблемы. Эти пустоты появляются в электролитической медной металлизации, которая делает сквозные отверстия в печатной плате проводящими. Во время процесса осаждения производитель сверляет отверстия между слоями печатной платы и металлизирует их медью. Эта металлизация создает проводящий путь через слои платы, заставляя печатную плату функционировать в первую очередь. Пустота в этой медной металлизации предотвращает прохождение электрического тока через металлизацию, приводя к дефектной печатной плате. Печатная плата должна иметь равномерный слой электролитической меди для служения своей цели, и пустоты предотвращают это.

Проблемы, ассоциированные с выделением газов в высоковакуумной среде, зависят от применения оборудования. В космических применениях конденсат, формирующийся от выделения газов, может мешать материалам, таким как объективы камер или измерительные инструменты. Пар затуманивает линзы и мешает результатам измерений. Медицинские учреждения и научные лаборатории должны иметь стерильную среду для правильного использования своего оборудования. Выделение газов может загрязнить оборудование и окружающую среду, создавая опасность для пациента или неточные результаты тестирования.

Общие причины и решения

Ситуации, где происходит выделение газов, могут отличаться, но его причины очень похожи независимо от того, где это происходит. Причины выделения газов включают:

• Неверные материалы: При выборе материалов, составляющих печатную плату, производитель должен учитывать каждый шаг жизненного цикла платы, включая производство и применение. Металлизация, созданная из золота, серебра или олова, может содержать соли или органические вещества, которые создают газ при нагревании во время осаждения. Когда печатная плата, используемая в высоковакуумных средах, не имеет материалов с более низким шансом выделения газов, риск выделения газов увеличивается.
• Недобросовестное производство: Производственный процесс определяет качество печатной платы так же, как ее материалы. Выделение газов во время пайки часто происходит, когда электролитическая медная металлизация слишком тонка или процесс предварительного нагрева выполнен неверно. Пренебрежение удалением влаги во время производственного процесса может создать пары, ассоциированные с выделением газов в высоковакуумных системах.

Снижение выделения газов печатных плат в ультра-высоковакуумных системах

Даже когда печатная плата имеет правильные материалы и производство, она все еще может испытывать выделение газов в высоковакуумном применении. И производитель, и клиент должны принимать меры предосторожности, чтобы снизить риск выделения газов как можно больше. Выпечка печатных плат для высоковакуумных систем во время производства эффективно смягчает выделение газов, особенно когда это делается в вакууме. Процесс выпечки избавляется от остаточной влаги перед использованием.

При внедрении своих печатных плат клиенты могут спроектировать оборудование, чтобы держать пар вдали от важных компонентов. Разработка пути для газа для выхода через вентиль предотвращает его застревание. Или плата может быть направлена вдали от чувствительных частей, так что любой пар попадет в контакт с частями, не затронутыми им. Нагревательные элементы могут сжигать ледяные слои и пленки, образованные от конденсации. Космические аппараты, имеющие печатные платы, могут повернуть сторону, включающую плату, к солнцу, чтобы позволить его естественному теплу снизить влагу.

Снизьте свой шанс выделения газов, выбрав правильного поставщика

MCL поставляет только печатные платы, которые используют правильные техники для целей вашего продукта. Свяжитесь с нами, чтобы получить помощь в поиске печатной платы с наименьшим возможным риском выделения газов.