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    Elektronische Platinen

Herstellung elektronischer Platinen

Optimierung der Reinigung und Abschlussbeschichtung mit grenzflächenchemischen Methoden

Bei elektronischen Leiterplatten finden sensible Grenzflächenkontakte in diversen Prozessabschnitten und auf extrem engem Raum statt, zum Beispiel beim Kontakt mit dem Lot sowie mit Kleb- oder Beschichtungsstoffen. Die Qualität der vorbereitenden Reinigung kann durch Messung des Kontaktwinkels sichergestellt werden. Grenzflächenchemische Methoden helfen außerdem, die Benetzung und Haftung bei einem Beschichtungsschritt zu optimieren.

Kontaktwinkelmessungen zur Prüfung der vollständigen Reinigung

Zwischen den vielen Stationen der Leiterplattenherstellung von der Kupferbeschichtung des Trägermaterials über die Ätzung und Bestückung bis hin zur abschließenden Beschichtung ist intensive Reinigung notwendig. Durch sie wird die Benetzung und Haftung zwischen den jeweils in Kontakt stehenden Oberflächen gewährleistet. Verwendet werden in der Regel wässrige Tensidlösungen, die durch Sprühen oder Eintauchen störende hydrophobe Rückstände wie zum Beispiel Flussmittel entfernen.

Ob ein Reinigungsschritt erfolgreich war, überprüfen unsere Kontaktwinkelmessgeräte. Homogen gereinigte Oberflächen weisen überall den gleichen Kontaktwinkel auf; Bereiche mit hydrophoben Rückständen zeigen in der Regel einen deutlich höheren Wert.

Die von uns entwickelte Aufsicht-Messmethode des Top View Analyzers – TVA100 macht auch zwischen Bauteilen liegende Bereiche mitten auf der Leiterplatte zugänglich, die mit der klassischen horizontalen Optikanordnung nicht vermessen werden können.

Tensiometrie zur Qualitätssicherung von Reinigungslösungen

Unsere Tensiometer helfen bei der Qualitätssicherung für Tenside, welche für die Platinenreinigung verwendet werden. Das Messergebnis der Oberflächenspannung ermöglicht Aussagen über den Grad der Benetzung durch die Tensidlösung. Die Effizienz des Tensids wird über die kritische Mizellbildungskonzentration (CMC) erfasst, welche unser Force Tensiometer – K100 in einem weiten Konzentrationsbereich messen kann.

Ergänzend prüfen unsere Blasendruck-Tensiometer den aktuellen Tensidgehalt des Reinigers anhand der dynamischen Oberflächenspannung. Diese Messgröße korreliert auch bei hohem Tensidgehalt mit der Konzentration und ermöglicht eine zuverlässige Prüfung. Unsere mobile Messtechnik leistet die Messung auch als Schnelltest direkt vor Ort.

Messungen des Kontakwinkels für die erfolgreiche Abschlussbeschichtung

Um die fertige Leiterplatte vor Umwelteinflüssen wie Vibration, Stoß oder Feuchtigkeit zu schützen und so die Funktionsfähigkeit auf lange Zeit zu gewährleisten, werden die Bauteile mit Vergussmassen (Glob Tops) verkapselt. Für die Stabilität des Überzugs ist neben guter Benetzung eine hohe Haftkraft (Adhäsion) sowie eine geringe Grenzflächenspannung zwischen Bauteil und Vergussmasse erforderlich. Unsere Kontaktwinkelmessgeräte erfassen diese Größen durch Messungen der Oberflächenenergie und –polarität der Komponenten.

Superhydrophobe Beschichtungen werden immer bedeutungsvoller, zum Beispiel für die Produktion von Mobiltelefonen. Hier werden zum Teil bereits ganze fertige Leiterplatten mit superhydrophoben Beschichtungen versehen, damit selbst nach dem vollkommenen Eintauchen in Wasser ein Smartphone noch funktionsfähig ist. Der wasserabweisende Charakter solcher Beschichtungen kann durch eine Kontaktwinkelmessung mit Wasser bestimmt werden.

KRÜSS Applikationsberichte

AR236: Bestimmung der freien Oberflächenenergie von Elektronikbausteinen

Vergleichende Kontaktwinkelmessungen an zwei Elektronikbauteilen ergeben deutliche Unterschiede in deren Oberflächenenergien. Die zu erwartenden Differenzen der Haftung und Benetzung mit ein- und derselben Vergussmasse bedeuten ein Qualitätsproblem.