Homologação do polyimide: como verificar a qualidade e evitar problemas na produção de PCBs?

Post atualizado em 10/2019

Como verificar a qualidade de uma amostra de poliimida (Kapton)?

Ao receber uma amostra de etiqueta para PCB, sempre fica aquela dúvida: como garantir que a etiqueta é mesmo de qualidade e não vai ficar empatando sua produção?

Etiquetas para PCB são produtos bastante específicos porque acompanham as placas do início ao fim do processo.

Geralmente etiquetas pequenas com um código de barras de alta densidade, são lidas em processos automatizados de controle de qualidade e produção.

Uma falha de legibilidade em qualquer etapa pode atrapalhar toda a produtividade da linha.

Há dois principais agressores neste processo: altas temperaturas durante o processo de soldagem dos componentes e o banho químico para a limpeza.

A etiqueta precisa manter a adesão, legibilidade e características antes e depois destes desafios.

Como saber se a etiqueta resiste antes de submetê-la à linha?

Claro que o teste prático é sempre o mais garantido, mas há alguns sinais que indicam possíveis problemas que podem ser observados na própria amostra.

Observações rápidas sobre a qualidade do fornecedor

Veja como avaliar rapidamente o controle de qualidade do seu fornecedor de etiquetas.

1. Alinhamento no rolo: as etiquetas vêm alinhadas no rolo? Em etiquetas tão pequenas como para PCB, qualquer desalinhamento é suficiente para que o código seja impresso fora da etiqueta.
2. Black Mark: embora não obrigatório, pode ajudar. Em etiquetas muito pequenas ou formatos curvos, é interessante a inclusão de uma linha preta no verso do rolo para orientar a impressora e agilizar o acerto do equipamento.
3. Tubete na largura ideal: o fornecedor envia o tubete na mesma largura que o rolo de etiquetas? O uso de um tubete maior ou menor pode gerar desalinhamento na impressão.
4. Embalagem na entrega: observe as condições da embalagem dos rolos de etiquetas, e as caixas onde são acondicionados. Problemas no transporte ou manuseio podem danificar os rolos.

Verificando a qualidade da etiqueta de poliimida

Listamos abaixo os indicadores de qualidade da etiqueta, os sinais que você deve procurar em suas amostras, tanto no rolo quanto no produto aplicado em uma PCB para testes.

1) Sinais de amarelamento.

A etiqueta de poliimida é um "sanduíche" um pouco mais complexo que uma etiqueta normal. O polyimide é de coloração âmbar e semitransparente.

Para que ele possa receber o código de barras e mantê-lo legível, ele recebe um revestimento branco (topcoating). Essa camada é um dos elementos que limitam a performance da etiqueta, uma vez que precisa ter as mesmas resistências que o material.

Verifique se a etiqueta está amarelando, tanto em temperatura normal como após passá-lo pelo forno de solda (uma temperatura mais alta).

Se a etiqueta amarelar, o revestimento não é de qualidade, e a legibilidade dos códigos pode ser prejudicada por distorção do topcoating ou mesmo falta de contraste.

2) Sinais de encolhimento

Da mesma forma que o amarelamento, qualquer sinal de encolhimento da camada de topcoating significa que ele não oferece uma camada estável para o código de barras.

Você percebe sinais de encolhimento se conseguir ver uma borda amarelada na extremidade da etiqueta, ou pela formação de bolhas.

Muitas vezes os sinais de encolhimento ficam mais claros nas etiquetas já impressas com o código de barras, que ficam distorcidos. Essa falta de estabilidade dimensional prejudica muito a leitura dos códigos.

3) Cantos da etiqueta se levantando

Se algum dos cantos da etiqueta estiver descolando da placa, é sinal de problemas com o adesivo (cola). O adesivo para PCB é um adesivo de formulação especial que suporta tanto as altas temperaturas de soldagem quanto o banho químico.

O adesivo pode apresentar problemas se estiver ressecando ou com formação de bolhas de ar. Se o canto estiver levantado, é sinal de problemas adiante: a etiqueta provavelmente cairá em alguma das etapas de montagem e acabamento, e lá se foi o rastreamento do produto.

4) Adesivo "sangrando" pelas laterais da etiqueta

O adesivo precisa suportar altas temperaturas sem perder a coesão. Se "sangrar" pelas laterais, significa que ele está "amolecendo" mais do que deveria, sujando a placa. Isso também pode significar problemas de adesão futuros, já que a formulação não é adequada para aquela especificação.

5) Código de barras apagado

Após a limpeza com álcool isopropílico você percebe que o código de barras perdeu intensidade. Vamos observar:

1. A camada de topcoating sofreu alguma avaria e levou o código junto? Isso significa problema!
2. O topcoating está 100%, mas o ribbon saiu um pouco após muitos ciclos de limpeza? Isso é até certo ponto esperado. Mesmo um ribbon de qualidade tem suas limitações na quantidade de ciclos de limpeza.
3. O topcoating está perfeito, mas o ribbon saiu demais, ou o código perdeu legibilidade? Neste caso, o problema é um ribbon inadequado para aquela temperatura ou produto. Cada poliimida e ribbon podem ter um casamento ideal, com uma fixação diferente em cada conjunto.

Neste caso, vale a pena fazer alguns testes com ribbons diferentes. Se a amostra que você testou não estiver satisfatória para seu processo de limpeza, solicite ao seu fornecedor amostras foscas e brilhantes de poliimida, impressas com diferentes modelos de ribbons e veja qual combinação tem melhor desempenho.

6) Certificação UL

A Underwriters Laboratories é uma das maiores certificadoras do mundo, e possui rígidos testes e padrões para materiais adesivos.

Confira com o seu fornecedor se o material com o qual está trabalhando é certificado pela UL 969, "Standard for Safety of Marking and Labeling Systems".

Leia também: Qual é a etiqueta e ribbon próprio para PCBs?

Observando estes itens com atenção, é possível fazer a homologação das suas etiquetas de polyimide, evitando problemas de produtividade por causa de uma simples etiqueta!

Se sua empresa de eletrônicos deseja uma amostra de nossa linha de etiquetas para PCB para testes, entre em contato conosco.