Previniendo Desgasificación (Outgassing) en PCB: Proteja sus Circuitos de Defectos

La desgasificación (outgassing), también conocida como desprendimiento de gases (offgassing), resulta en defectos durante producción y uso. Aunque inevitable en ciertas aplicaciones, debe prevenirse o mitigarse para asegurar producto final funcional. Aprenda más sobre desgasificación y qué pueden hacer fabricantes para prevenirla o reducirla.

¿Qué Son la Desgasificación de PCB y Máscara de Soldadura?

Cuando ocurre desgasificación, gas atrapado en un PCB se libera dentro de la placa. Sucede más comúnmente en dos situaciones:

• Soldadura por ola o manual durante producción: Durante soldadura por ola o manual, cualquier humedad cerca de un agujero pasante se vuelve vapor por el calor. Cuando este gas escapa, crea vacíos en la máscara de soldadura.
• Uso en entornos de ultra-alto vacío: En aplicaciones con entornos de ultra-alto vacío como espacio exterior, laboratorios o instalaciones médicas, el vacío puede causar que vapores escapen del PCB, creando condensación en el resto del equipo.

Problemas Causados por Desgasificación

Como los dos tipos comunes ocurren en diferentes partes del ciclo de vida del PCB, cada uno presenta sus propios desafíos para fabricantes. Estos problemas pueden resultar en PCB defectuoso o producto que no funciona correctamente.

Cuando la desgasificación ocurre durante soldadura, los vacíos que se forman en la máscara de soldadura causan problemas significativos. Estos vacíos aparecen en el plateado de cobre químico (electroless) que hace conductores los agujeros pasantes (thru-holes) en un PCB. Durante el proceso de deposición, el fabricante taladra agujeros entre capas del PCB y los platea con cobre. Este plateado crea camino conductor a través de las capas, haciendo que el PCB funcione. Un vacío en este plateado impide que corriente eléctrica pase a través, resultando en PCB defectuoso. Un PCB debe tener capa uniforme de cobre electroless para servir su propósito, y los vacíos lo impiden.

Los problemas asociados con desgasificación en ambiente de alto vacío dependen de la aplicación del equipo. En aplicaciones espaciales, la condensación que se forma por desgasificación puede interferir con materiales como lentes de cámara o herramientas de medición. El vapor empaña lentes e interfiere con resultados de medición. Instalaciones médicas y laboratorios científicos requieren ambiente estéril para usar equipo correctamente. La desgasificación puede contaminar equipo y entorno, creando peligro para pacientes o resultados de prueba inexactos.

Razones Comunes y Soluciones

Las situaciones donde ocurre desgasificación pueden diferir, pero sus causas son muy similares sin importar dónde suceda. Razones incluyen:

• Materiales incorrectos: Al elegir materiales para un PCB, el fabricante debe considerar cada paso del ciclo de vida, incluyendo producción y aplicación. Plateados de oro, plata o estaño pueden contener sales u orgánicos que crean gas al calentarse durante deposición. Cuando un PCB para alto vacío no tiene materiales con menor probabilidad de desgasificación, el riesgo aumenta.
• Fabricación defectuosa: El proceso de producción determina la calidad de un PCB tanto como sus materiales. La desgasificación durante soldadura a menudo ocurre cuando el plateado de cobre electroless es demasiado delgado o el proceso de precalentamiento se hace incorrectamente. No eliminar humedad durante producción puede crear vapores asociados con desgasificación en sistemas de alto vacío.

Reduciendo Desgasificación de PCB en Sistemas de Ultra-Alto Vacío

Incluso cuando un PCB tiene materiales y producción correctos, aún puede experimentar desgasificación en aplicación de alto vacío. Tanto fabricante como cliente deben tomar precauciones para reducir el riesgo lo máximo posible. Hornear PCB para sistemas de alto vacío durante producción funciona efectivamente para mitigar desgasificación, especialmente si se hace en vacío. El proceso de horneado elimina humedad residual antes del uso.

Al implementar sus PCB, los clientes pueden diseñar equipo para mantener vapor lejos de componentes importantes. Desarrollar camino para que gas escape por ventilación evita que quede atrapado. O la placa puede dirigirse lejos de partes sensibles para que cualquier vapor contacte partes no afectadas. Elementos calefactores pueden quemar capas de hielo y películas formadas por condensación. Naves espaciales con PCB pueden orientar el lado con la placa hacia el sol para permitir que su calor natural reduzca humedad.

Reduzca su Riesgo de Desgasificación Elegiendo el Proveedor Correcto

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