Desgaseificação em uma placa de circuito impresso
A desgaseificação, também conhecida como desgaseificação, resulta em defeitos durante a produção e o uso. Embora inevitável em certas aplicações, a liberação de gases deve ser evitada ou mitigada para garantir um produto final funcional. Saiba mais sobre a desgaseificação e o que os fabricantes podem fazer para preveni-la ou reduzi-la.
O que são desgaseificação de PCB e máscara de solda?
Quando ocorre desgaseificação, o gás preso em um PCB é liberado dentro da placa. Geralmente acontece em duas situações:
- Onda ou solda manual durante a produção: Durante a soldagem por onda ou à mão, qualquer umidade próxima a um orifício passante se transforma em vapor devido ao calor. Quando esse gás escapa, ele cria vazios na máscara de solda.
- Uso em ambientes de ultra-alto vácuo: Em aplicações que envolvem ambientes de vácuo ultra-alto, como espaço sideral, laboratórios ou instalações médicas, o vácuo pode fazer com que os vapores escapem do PCB, criando condensação no restante do equipamento.
Problemas causados pela desgaseificação
Como os dois tipos comuns de desgaseificação ocorrem durante diferentes partes do ciclo de vida do PCB, cada um apresenta seu próprio conjunto de desafios para os fabricantes. Esses problemas podem resultar em um PCB com defeito ou em um produto que não funciona corretamente.
Quando ocorre desgaseificação durante a soldagem, os vazios que se formam na máscara de solda causam problemas significativos. Esses vazios aparecem no revestimento de cobre não eletrolítico que torna os orifícios de passagem em uma placa de circuito impresso condutora. Durante o processo de deposição, um fabricante faz furos entre as camadas do PCB e os cobre com cobre. Um vazio neste revestimento de cobre impede que uma corrente elétrica passe pelo revestimento, resultando em um PCB defeituoso. Um PCB deve ter uma camada uniforme de cobre sem eletrodo para servir a sua finalidade, e os vazios impedem que isso aconteça.
Os problemas associados à desgaseificação em um ambiente de alto vácuo dependem da aplicação do equipamento. Em aplicações relacionadas ao espaço, a condensação que se forma a partir da liberação de gases pode interferir em materiais como lentes de câmeras ou ferramentas de medição. O vapor embaça as lentes e interfere nos resultados da medição. Instalações médicas e laboratórios científicos devem ter um ambiente estéril para usar seus equipamentos adequadamente. A desgaseificação pode contaminar o equipamento e o ambiente ao redor, criando perigo para um paciente ou resultados de testes imprecisos.
Motivos e soluções comuns
As situações em que ocorre a liberação de gases podem ser diferentes, mas suas causas são muito semelhantes, não importa onde aconteça. As razões para a desgaseificação incluem:
- Materiais incorretos: Ao escolher os materiais que compõem uma PCB, o fabricante deve considerar todas as etapas do ciclo de vida da placa, incluindo produção e aplicação. O revestimento criado a partir de ouro, prata ou estanho pode conter sais ou orgânicos que criam gás quando aquecidos durante a deposição. Quando um PCB usado em ambientes de alto vácuo não possui materiais com menor chance de liberação de gases, o risco de liberação de gases aumenta.
- Fabricação defeituosa: O processo de produção determina a qualidade de um PCB tanto quanto seus materiais. A desgaseificação durante a soldagem geralmente acontece quando o revestimento de cobre sem eletrodo é muito fino ou o processo de pré-aquecimento é feito incorretamente. Negligenciar a remoção da umidade durante o processo de produção pode criar os vapores associados à desgaseificação em sistemas de alto vácuo.
Reduzindo a desgaseificação de PCB em sistemas de vácuo ultra-alto
Mesmo quando uma PCB tem os materiais e a produção certos, ela ainda pode sofrer desgaseificação em uma aplicação de alto vácuo. Tanto o fabricante quanto o cliente devem tomar precauções para reduzir ao máximo o risco de liberação de gases. O cozimento de PCBs para sistemas de alto vácuo durante a produção funciona efetivamente para mitigar a liberação de gases, especialmente quando feito em vácuo. O processo de cozimento elimina a umidade residual antes do uso.
Ao implementar seus PCBs, os clientes podem projetar equipamentos para manter o vapor longe de componentes importantes. Desenvolver um caminho para o gás escapar através de uma abertura evita que ele fique preso. Ou, a placa pode ser direcionada para longe de partes sensíveis para que qualquer vapor entre em contato com partes não afetadas por ela. Elementos de aquecimento podem queimar camadas de gelo e filmes formados a partir da condensação. As naves espaciais com PCBs podem ficar viradas para o lado, incluindo a placa, em direção ao sol para permitir que seu calor natural reduza a umidade.
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