EPP 3-4.2020

BAUGRUPPENFERTIGUNG Der

BAUGRUPPENFERTIGUNG Der Prüfling sollte Bedingungen im Test so ausgesetzt sein, dass es für das, was im echten Einsatz vernünftigerweise erwartet werden kann, repräsentativ ist. Foto: Electrolube 3 mm zu den zu beschichtenden Bereichen. Diese schmale Puffer - zone vereinfacht den Produktionsprozess und verhindert, dass später in der Fertigung Probleme auftreten. Die richtigen Beschichtungsdicken Es ist unablässig, die richtige Dicke der Lackschicht zu erreichen. Bedenken Sie, dass eine zu dicke Lackschicht zum Einschluss von Lösemitteln in Bereichen führen kann, in denen der Lack nicht vollständig aushärtet. In ähnlicher Weise kann dies zur Bildung von Rissen im Lack während des Aushärtens führen, sei es aufgrund von Temperaturänderungen oder mechanischen Stößen und Schwingungen. Schutzlacke sollten nicht dicker als erforderlich bzw. angegeben aufgetragen werden. Wie wichtig ist es, den Schutzlack nachbearbeiten zu können? Die Möglichkeit der Nachbearbeitung eines Schutzlacks ist oft ein sehr wichtiger Punkt bei der Auswahl des Lacks, besonders wenn die Leiterplatten sehr hochwertig sind und lange Betriebsdauererwartungen haben, wie z. B. in Baugruppen für das Militär oder Luftund Raumfahrtanwendungen. Ein Schutzlack kann viele vorteilhafte Eigenschaften für den Schutz der Baugruppe im Betrieb aufweisen, es gleichzeitig aber sehr schwierig machen, die Baugruppe im Einsatz nachzuarbeiten bzw. zu reparieren. Ein schwer nachzubearbeitender Lack sorgt nicht nur für zeitraubende Reparaturen und Upgrades, sondern macht das Produkt auch teurer und komplexer. Es dreht sich alles um die Aushärtung Folgende Aushärtemechanismen werden für die wichtigsten Schutzlackmaterialien angewendet: Trocknen, durch Oxidation, Feuchtigkeit, Wärme, chemisch oder mit UV. Welche Methode letztendlich verwendet wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie die Leistungsanforderungen der Anwendung und physische Einschränkungen, einschließlich der maximal erlaubten Aushärtetemperatur und der für das Aushärten verfügbaren Zeit. Besonders die Aushärtezeit variiert stark von Anwendung zu Anwendung. Beispielsweise dauert die Aushärtung durch Oxidation lang, oft viele Stunden bei 80 – 90 °C, um die optimalen Eigenschaften zu entwickeln, während UV-aushärtbare Materialien, wie z. B. die UVCL-Reihe von Electrolube, extrem schnell (in Sekunden) aushärten, wenn sie UV-Strahlung mit der richtigen Wellenlänge und Intensität ausgesetzt werden. Wenn Sie Fragen zu den Aushärtemechanismen haben, sprechen Sie mit Ihrem Schutzlackanbieter. Warum können Schutzlacke versagen? Schutzlacke können aus den unterschiedlichsten Gründen versagen – einige treten häufiger und andere weniger häufig auf. Die Hauptgründe für das Versagen sind im Großen und Ganzen auf eine schlechte Auswahl und/oder Auftragung oder ein grundlegendes Problem wie unzureichende Oberflächenvorbereitung bzw. chemische Aktivität unter dem Lack, die nichts mit der chemischen Zusammenstellung des Lacks zu tun hat, zurückzuführen. Weitere mögliche Gründe können außerdem zu kurze Aushärtungszeit, schlechte Abdeckung oder unzureichende Dicke oder eine unerwartete Interaktion mit einem anderen Verfahrensmaterial sein. Oder es liegt an etwas anderem, was nicht direkt mit dem Schutzlack zusammenhängt, wie z. B. korrosive Rückstände, die die Leiterbahnen auf der Platine überbrücken und im Laufe der Zeit zu Ausfällen führen. Schutz gegen Kondensation, Eintauchen und Salzsprühnebel Die härteste Prüfung der Leistung des Schutzlacks ist der Betrieb der Baugruppe unter feuchten Bedingungen, egal ob wegen Kondensation, Eintauchen oder Salznebel. Flüssiges Wasser mit löslichen Unreinheiten ist elektrisch leitfähig und führt letztendlich zu Kurzschlüssen an der Oberfläche der Leiterplatte, falls der Lack Schwachstellen aufweist. Um unter diesen Bedingungen Schutz zu bieten, müssen die Metallflächen der Leiterplatte zu 100 % fehlerfrei abgedeckt werden und dies ist sowohl für das Material als auch für den Auftragungsprozess eine echte Herausforderung. Eine neue Schutzlackklasse mit der Kennzeichnung „2K“ ermöglicht eine viel größere Dicke und perfekte Anwendungsabdeckung, was wiederum zu einem höheren Schutzniveau führt. Die Zweikomponentenmaterialien von Electrolube haben sich in den härtesten Tests bewährt, einschließlich in Kondenswasserprüfungen und beim Eintauchen in Salzwasser in eingeschaltetem Zustand. Taktzeit der Beschichtung Die Beschichtungstaktzeit ist für den reibungslosen Ablauf in der Fertigungslinie äußerst wichtig. Was sind die typischen Probleme 46 EPP März/April 2020

Incircuit-Funktionstestsysteme und Adaptionen für Flachbaugruppen, Hybride, Module und Geräte bezüglich Lackierqualität und Taktzeit an einer typischen selektiven Beschichtungsanlage? Selektive Beschichtungsmaschinen tragen einen Streifen Beschichtungsmaterial auf, und können auf Anforderung starten und anhalten. Die Lackstreifen können so aufgetragen werden, dass ein Beschichtungsmuster entsteht und Bereiche wie Schalter, Anschlüsse und Testpunkte ausgelassen werden, um Beeinträchtigungen der Form, Passung oder Funktion zu vermeiden. Die Breite der Beschichtungsstreifen liegt normalerweise im Bereich 8 – 15 mm. Wenn der zu beschichtende Bereich kleiner als 8 mm breit ist, ist ein weiterer Dosierungsschritt erforderlich, was die Taktzeit verlangsamt. Aufgrund der Kombination der X-/Y-Positionsgenauigkeit der Maschine, der Materialflussdynamik und Komponententopographie sind 2 – 3 mm normalerweise für einen wiederholbaren Beschichtungsprozess zu nah an Bereichen, die nicht beschichtet werden sollen. Beschichtungs- und Freihaltebereiche, die nur 2 – 3 mm voneinander entfernt liegen, befinden so nah aneinander, dass ein Dosierungsschritt erforderlich ist, der die Taktzeit verlängert. Testen, testen und nochmal testen Umwelttests sind unentbehrlich, um sicherzustellen, dass Schutzlacke für den Zweck geeignet sind und auch unter den widrigsten Bedingungen bestehen. Solche Umwelttests beinhalten: extrem hohe und niedrige Temperaturen; schnelle Temperaturwechsel, die thermische Schocks verursachen; Salzspray und Salznebel; sehr hohe Luftfeuchtigkeit oder kondensierende Bedingungen; gesättigte Umgebungen; Aussetzen an Schimmelwachstum, Schadgase und Sonneneinstrahlung, sowie hohe und niedrige Luftdrücke (besonders für Luft- und Raumfahrtausrüstung). Im echten Einsatz wird eine beschichtete Platine verschiedenen Umwelteinflüssen gleichzeitig ausgesetzt, nicht nur einem. Der Prüfling sollte darum den Bedingungen im Test so ausgesetzt sein, dass es für das, was im echten Einsatz vernünftigerweise erwartet werden kann, repräsentativ ist. Wenn Design und Produktion zusammenarbeiten, führt es eigentlich immer zum Erfolg. Nachdem die Bedeutung guter Design-Entscheidungen in einer frühen Phase dargelegt wurde, ist ein Verständnis von „was verursacht was“ auf der Platinenoberfläche wichtig, um sicherzustellen, dass eine erfolgreiche Schutzlackschicht erstellt wird. Mit der Umsetzung dieser Maßnahmen können mögliche Fertigungskatastrophen verhindert werden, und zwar nicht nur beim Schutzlack, sondern auch in anderen Produktionsbereichen. Kurz gesagt: das richtige Material für den erforderlichen Schutz wählen und für die korrekte Auftragung und Aushärtung sorgen. So sollte auf Interaktionen mit anderen Prozesschemikalien die Baugruppe vor der Beschichtung geprüft, gereinigt und getrocknet werden, um letztendlich einen soliden und zuverlässigen Prozess für die elektronische Baugruppe zu erhalten. www.electrolube.de seit 1979 Testsysteme im Einsatz , u.a. bei Automotive, Avionik, Medizintechnik, Maschinensteuerungen, Sensorik u.v.m. Stand-alone und Inline Testsysteme schnelle, praxisnahe und anwenderfreundliche Testprogrammerstellung Boundary Scan-Test breites Spektrum an Stimulierungsund Messmodulen aus eigener Entwicklung und Produktion 2 Programmierung, Einbindung externer Programme Auswertung von Analog-/Digital- Statistik, Qualitätsmanagement manuelle und pneumatische Prüfadapter Prüfadaptererstellung in einem halben Tag mit Adapterkonstruktions- und Erstellungspaket REINHARDT System- und Messelectronic GmbH E-Mail: info@reinhardt-testsystem.de http://www.reinhardt-testsystem.de PRECISION WITHOUT LIMITS kurz & bündig Um das Maximale beim Lackierverfahren zum Schutz empfindlicher Elektronik herauszuholen, müssen einige Faktoren berücksichtigt werden. Angefangen bei einem durchdachten Design, der Wahl des richtigen Materials für den erforderlichen Schutz und das Sicherstellen der korrekten Auftragung und Aushärtung. Contact solutions from finest pitches to highest currents. EPP März/April 2020 47