Technologie

Conformal Coating. Żywotność płytki wydłuży się niemal trzykrotnie

Spółka RealTime Technologies s.r.o. z siedzibą w miasteczku Sezemice we wschodnich Czechach od dłuższego czasu uznawana jest za najbardziej znane czeskie centrum szkoleniowe w zakresie certyfikacji IPC. Jednocześnie, zdecydowanie nie jest to tylko centrum szkoleniowe, lecz także przedsiębiorstwo produkcyjne i dystrybutor oraz ośrodek serwisowy w sektorze napraw płytek obwodów drukowanych. Od 2017 roku jest też centrum kompetencji dla sektora conformal coating – a więc lakierowania selektywnego płytek obwodów drukowanych, które potrafi zapobiec naruszeniu funkcjonalności całego zespołu elektronicznego przez zanieczyszczenia, wilgoć i osady chemiczne. I w ten sposób przedłużyć jej żywotność niemal trzykrotnie. „Jest to proces, który jest stosunkowo nowy i nadal się rozwija. Proces wykonywania powłok konformalnych jest zasadniczo nakładaniem lakierów, posiadających wymagane właściwości tropikalizacyjne i przeciwwilgociowe, które pomagają w ochronie przed wilgocią z powietrza, korozją lub niekorzystnymi wpływami środowiskowymi, gotowego zespołu elektronicznego. Należy go zabezpieczyć. Nie tylko z powodu degradacji materiału nośnego, połączenia lutowanego lub innych komponentów. Rezultatem jest zdecydowane zwiększenie wytrzymałości dielektrycznej i zmniejszenie możliwości przeniesienia ładunku między wyprowadzeniami. Jest to ogólna ochrona płytki,“ mówi Jiří Dostál, dyrektor ds. technicznych spółki RealTime Technologies i przedstawia jeden klasyczny przykład. „Zadrukowana płytka zostanie polakierowana (pokryta powłoką), dzięki czemu będzie lepiej zabezpieczona. Gdybym zabrał Panu telefon komórkowy i go zalakierował, to mogę go zanurzyć w wodzie, a elektronika będzie bez problemów działać“, dodaje człowiek, który każdego roku szkoli kilkaset osób w zakresie standardów IPC.

W jaki sposób przygotować dane, by proces produkcji PCB był płynny?

Podczas gdy produkcja płytek obwodów drukowanych jest obecnie właściwie całkowicie zautomatyzowanym procesem, który jest raczej tylko nadzorowany i kontrolowany przez operatorów, wprowadzania danych wejściowych do produkcji nadal dokonują ludzie. I właśnie dlatego w trakcie procesu nieco częściej pojawiają się błędy. Niektóre wynikające z nieuwagi, inne z przenoszenia danych między systemami, a kolejne z braku wiedzy na temat możliwości producenta, do którego się zwracamy. Wszystkie rodzaje błędów dobrze zna także Radim Vítek, kierownik produkcji, który ponad dziesięć lat pracował w dziale TPV. Dział Przygotowania Technicznego (TPV) w boskovickiej Gatemie, należącej do liderów na rynku europejskim, jeśli chodzi o szybkość produkcji płytek prototypowych. A ponieważ każdy błąd oznacza jednocześnie stratę czasu, może nie zaszkodzi przypomnieć nawet te najbardziej trywialne błędy, z którymi spotykają się w Gatemie. „Jesteśmy odpowiedzialni za opracowanie w jak najkrótszym czasie prawidłowo przygotowanych procedur produkcji, zgodnie z którymi możliwe jest wyprodukowanie płytki. Dlatego istotne jest otrzymanie prawidłowych danych. Pomimo to właściwie codziennie spotykamy się z błędami, które wydają się być co prawda błahe, lecz ciągle się powtarzają,“ mówi.

Jak wybrać z najszerszego portfolia wykończeń powierzchni?

Jak wybrać odpowiednią obróbkę powierzchni płytek drukowanych? O ile kiedyś wystarczyło po prostu zabezpieczyć płytkę przed korozją, a wszelkie modyfikacje bazowały na zwykłej miedzi, dziś klienci wybierają z szerokiej gamy możliwych rozwiązań. Rośnie zapotrzebowanie na wyższe częstotliwości, dłuższą żywotność i ogólnie lepszą trwałość materiałów. Nowe technologie pozwalają również projektantom płytek na uzyskanie większej gęstości spoin i mniejszych odległości między pojedynczymi elementami. W tej chwili w Gatema oferują aż sześć różnych wariantów obróbki powierzchni. Bezołowiowy i ołowiowy HAL, srebro immersyjne, złoto immersyjne, cyna chemiczna lub nikiel galwaniczny oraz złoto.

Wypełnianie otworów? Pastą nieprzewodzącą i miedzią galwaniczną

Produkcja płytek drukowanych to stosunkowo stabilna dziedzina. Przecież znaczna część procesu produkcyjnego jest bezpośrednio zależna od procesów chemicznych i fizycznych, których nie da się łatwo oszukać. Dlatego też poszukuje się luk w procesach towarzyszących – w systemie zamówień, w optymalizacji wykorzystania mocy produkcyjnych, w zamianie starszych maszyn na nowe, w doskonaleniu pojedynczych technologii. Dokładnie o tym rozmawialiśmy z Michałem Horním, kierownikiem ds. Badań i rozwoju w Gatema PCB. Firmie, która jest również w perspektywie europejskiej uważana za lidera w zakresie szybkości produkcji prototypowych obwodów drukowanych.

IPC Class 3? Umiemy już długo, od września także oficjalnie

Są sytuacje, w których płytki obwodów drukowanych muszą wytrzymać w szczególnie trudnych warunkach. Zwykle w tych, w których nie ma miejsca na najmniejszy błąd czy przestój - typowo w lotnictwie, kosmonautyce, medycynie czy przemyśle samochodowym. Dlatego klienci z tych dziedzin żądają obecnie prawie wyłącznie PCB, które spełniają certyfikat IPC Class 3 - standard płytki, który w całym procesie produkcyjnym przechodzi kilka inspekcjami i testami. O tym dobrze wie Zdeněk Cápal, prezes zarządu firmy Gatema PCB a.s., która jest jednym z wiodących europejskich graczy w dziedzinie produkcji obwodów drukowanych, a dzięki styczniowemu przejęciu niemieckiej firmy Kubatronics coraz częściej dostarcza również zaawansowane płytki czołowym światowym graczom.