Lakování desek plošných spojů

Obr 1 Příklad dendritů na DPS

Povrchovou ochranu je nutné provádět na i deskách plošných spojů (DPS). Důvody proč lakovat DPS jsou dva. V prvé řadě je to ochrana před působením vlhkosti a zamezení tvorby oxidových (korozních) povlaků na kovových prvcích desek plošných spojů. Povlak má v tomto případě bariérovou funkci. Zároveň plní i druhou funkci a to zpomaluje migraci kovových iontů (dendritů). Dendrity jsou stromovité kovové výběžky, které propojují blízké pájecí plošky o rozdílných potenciálech. Na růst dendritu má vliv mimo jiné vlhkost, teplota, typ použité povrchové úpravy pájecích plošek a vzdálenost mezi vodiči.

Ke vzniku elektrochemické migrace je nutné elektrické pole které se vytváří mezi vodivými cestami na DPS. Při dostatečně velkém rozdílu elektrických potenciálů dojde ke tvorbě kladných iontů, které pak migrují z anody na katodu. Rozsah velikosti napětí, při kterém může dojít k této migraci je od 2 V do 100 V.

Neexistuje „speciální“ lak na povrchovou ochranu DPS. Od laku se požaduje zejména:

dobrá přilnavost k cuprextitu, Sn, Sn-Pb
lak jednosložkový, nevypalovací
vhodné elektrické charakteristiky
lesklý povrch
minimální navlhavost
chemická netečnost
odolnost proti plísňovému napadení
propájitelnost (možnost výměny součástek)

Pro povrchovou ochranu DPS lze použít některý z těchto laku1):

Alkydové lakysnadná opravitelnost
sednoduchá aplikace
použitelnost od – 55 do 125 oC
Polyesterové lakynízká tepelná odolnost (do 60 oC)
velmi dobré el. vlastnosti
Silikonové lakyodolnost vůči vlhkosti a chemikáliím
obtížná opravitelnost
vyšší vytvrzovací teplota
Akrylátové lakypoužitelnost od –60 až do 135 oC
obtížná aplikovatelnost
snadná opravitelnost
Epoxidové lakyobtížná aplikovatelnost
obtížná opravitelnost
Směs polymerů (Parylen = poly-para-xylylen)vysoká odolnost proti vlhkosti a chemikáliím
odolnost proti otěru
tepelná stabilita (-200 až 150 oC)
chemická a fungicidní stabilita

Před aplikací laku je nutné provést dokonalý oplach povrchu (umytí). Oplach se provádí v demineralizované vodě . Velmi důležitým krokem je kontrola čistoty povrchu2). Zejména je potřeba zkontrolovat místa kde mohou být zbytky tavidla, nebo skuliny v kterých by mohly být nečistoty z předcházejících technologických procesu. Důležitým krokem je maskování součástek. Některé součástky na desce plošných spojů nemohou být ochranným lakem pokryté. Je to např. kontaktní systém, trimry a podobné součástky. Tyto součástky před nanášením laku je potřeba zakrýt, nebo natřít snímatelným lakem tak aby se na nich vytvářela nevytvářela ochrana laku3). Vlastní nanášení povlaků se může provádět běžnými způsoby jakými se nanáší organické povlaky. Může se jednat o máčení, natírání, stříkání a nebo napařování (tak se třeba nanáší Parylen). Poté následuje zasychání (popřípadě vytvrzování naneseného laku). Poslední fází je kontrola povlaku (jeho celistvost).

1)
Moderním způsobem ochrany DPS je nanesení permanentní nepájivé masky. Maska má tloušťku mezi 12 µm do 100 µm a podle typu nanesení se jedná o tekuté nebo tuhé provedení.
2)
Kontroluje se množství chloridových iontů
3)
Může být např. použita snímatelná nepájivá maska