Skryté vady desek plošných spojů – část 4

V závěrečné části miniseriálu, věnovaného skrytým vadám desek plošných spojů, se podíváme blíže na vady označované jako Blistering a Measling, které se poměrně často vyskytují během procesu pájení na vlně.

Vada Blistering (v překladu puchýře) vzniká delaminací vrstvy základního laminovaného materiálu ve formě místního vydutí nebo oddělení jakýchkoliv vrstev. Tato závada může být také mezi základním materiálem a vodivou folií nebo nepájivou maskou.

Obr. 1 Vada Blistering – nepájivá maska

Na obrázku č. 1 můžeme vidět příklad vytvoření puchýřů na spodní straně desky plošného spoje po procesu pájení na vlně.

Šipky na obrázku označují puchýře v nepájivé masce a ztrátu její přilnavosti v místě vodivých cest a zemnících ploch.

Příčinou vzniku puchýřů pod povrchem nepájivé masky v tomto případě je špatná předúprava povrchu Cu a tím malá adheze masky.

Na povrchu Cu mohou vzniknout oxidy např. špatným zasušením po mokrých procesech. Oxidy poté nejdou vždy zcela odstranit z povrchu Cu.

Nevhodné zpracování nebo nekvalitní materiál patří mezi hlavní příčiny vzniku této vady.

Někdy tuto závadu způsobí i nevhodné tavidlo při pájení.

Akceptování této vady na deskách plošných spojů závisí na tom, jak jsou klasifikována zařízení, do kterých osazené desky plošných spojů vstupují. Klasifikace elektronických zařízení je definována v normě IPC-A-610. Dalším kritériem při vyhodnocení vady by měl být vliv na funkci sestavy. Nehomogenní povrch nepájivé masky může mít vliv na tvorbu můstků mezi sousedními vodiči nebo vytvářet nebezpečné elektrické podmínky na desce plošného spoje.

Další skrytou vadou, která se projeví většinou ve výrobě, je vada Measling neboli bodová/vláknová delaminace. Vnitřní vada laminátu, která se projevuje samostatnými bílými skvrnami pod povrchem základního laminátu, kde dochází k separaci skleněných vláken tkaniny od pryskyřice.

Obr. 2 Vada Measling – výskyt bílých skvrn pod povrchem základního materiálu

Na dalších obrázcích si vadu ukážeme v detailu. Na obrázku č. 2 jsou zachyceny bílé skvrny na desce po průchodu pájecí vlnou.

Obr. 3 Detailní náhled na separaci skleněných vláken

Obrázek č. 3 nám poskytuje náhled na vnitřní separaci skleněných vláken, která se projevuje pod povrchem bílými skvrnami.

Obr. 4 Výbrus praskliny v prepregu

Výbrus na obrázku č. 4 ukazuje detail na prasklinu v prepregu na rozhraní křížení skleněných vláken.

Nejčastější příčinou vzniku bodové delaminace je teplotní stres. Vlivem mechanického namáhání dochází k vláknové delaminaci. Nesprávný návrh desky plošného spoje nebo použití nesprávného základního materiálu může mít také vliv na tvorbu této vady.

Miniseriál skrytých vad v obrazech se snažil ukázat nejčastější vady na deskách plošných spojů, jejich specifika a možné příčiny vzniku.

V závěru si lze přát, abychom se ve výrobách setkávali se skrytými vadami co nejméně.