PCB-Outgassing verhindern: Schützen Sie Ihre Leiterplatten vor Defekten

Outgassing (auch Offgassing) verursacht Defekte in Produktion und Nutzung. In manchen Anwendungen unvermeidbar, muss es verhindert oder gemildert werden für funktionales Endprodukt. Mehr zu Outgassing und Hersteller-Gegenmaßnahmen.

Was sind PCB- und Lötstopplack-Outgassing?

Beim Outgassing entweicht im Board eingeschlossenes Gas. Zwei Hauptsituationen:

• Wellen- oder Handlöten in der Produktion: Feuchtigkeit nah an Durchkontaktierungen verdampft durch Hitze. Entweichendes Gas erzeugt Voids im Lötstopplack.
• Einsatz in Ultra-Hochvakuum-Umgebungen: In Anwendungen mit Ultra-Hochvakuum (Weltraum, Labore, Medizintechnik) lässt Vakuum Dämpfe aus PCB entweichen → Kondensation an restlicher Ausrüstung.

Durch Outgassing verursachte Probleme

Da zwei Outgassing-Typen in verschiedenen Lebenszyklusphasen auftreten, präsentieren sie je eigene Herausforderungen. Resultat: defektes PCB oder fehlerhaftes Produkt.

Outgassing beim Löten: Voids im Lötstopplack verursachen signifikante Probleme. Voids erscheinen in chemisch verzinktem Kupfer, das Through-Holes leitfähig macht. Bei Deposition: Bohren zwischen PCB-Lagen, Kupferveredelung → leitfähiger Pfad durch Board-Lagen = PCB-Funktionalität. Void in Kupferveredelung verhindert Stromdurchgang → defektes PCB. Gleichmäßige chemisch verzinkte Kupferschicht zwingend – Voids verhindern dies.

Outgassing in Hochvakuum: Probleme hängen von Geräteanwendung ab. Raumfahrt: Kondensation stört Kameraobjektive, Messinstrumente. Dampf beschlägt Linsen, verfälscht Messergebnisse. Medizintechnik/Labore: Sterile Umgebung nötig. Outgassing kontaminiert Ausrüstung/Umgebung → Patientengefahr, ungenaue Testergebnisse.

Häufige Ursachen und Lösungen

Outgassing-Situationen differieren, Ursachen sind aber ähnlich. Gründe:

• Falsche Materialien: Bei Materialwahl jeden Lebenszyklusschritt beachten (Produktion, Anwendung). Gold-, Silber-, Zinn-Veredelungen können Salze/Organika enthalten → Gasbildung bei Erhitzung während Deposition. PCB für Hochvakuum ohne outgassing-arme Materialien = erhöhtes Risiko.
• Fehlerhafte Fertigung: Prozess bestimmt PCB-Qualität wie Materialien. Outgassing beim Löten oft bei zu dünner chemisch verzinkter Kupferschicht oder fehlerhaftem Pre-Heat. Feuchtigkeit nicht während Produktion entfernt → Dampf in Hochvakuum-Systemen.

PCB-Outgassing in Ultra-Hochvakuum-Systemen reduzieren

Auch bei richtigen Materialien/Prozess: Outgassing-Risiko in Hochvakuum besteht. Hersteller und Kunde müssen Vorsichtsmaßnahmen treffen. Backen von PCBs für Hochvakuum in Produktion mindert Outgassing effektiv – besonders im Vakuum. Backprozess entfernt Restfeuchte vor Einsatz.

Bei Implementierung: Equipment designen, um Dampf von kritischen Komponenten fernzuhalten. Gasentweichungspfad über Vent verhindert Einkapselung. Oder Board weg von sensiblen Teilen richten → Dampf kontaktiert unempfindliche Teile. Heizelemente verbrennen Eis-/Filmschichten aus Kondensation. Raumfahrzeuge mit PCBs: Board-Seite zur Sonne drehen → natürliche Wärme reduziert Feuchte.

Outgassing-Risiko durch richtigen Lieferanten minimieren

MCL liefert nur PCBs mit richtigen Techniken für Ihre Produktzwecke. Kontaktieren Sie uns für Unterstützung bei PCB-Wahl mit minimalem Outgassing-Risiko.