Пятнистость (Measling) — это дефект основного материала (ламината) печатной платы, представляющий собой локализованные области с нарушением адгезии между стеклотканью и связующей смолой (эпоксидной, полиимидной и др.). Дефект проявляется в виде отдельных белых пятен или крестообразных фигур, расположенных в объёме диэлектрика, обычно в точках пересечения нитей стеклоткани. Пятнистость возникает в результате механических или термостатических напряжений, воздействующих на плату, и является менее серьёзным нарушением по сравнению с трещиноватостью (crazing) или расслоением (delamination).
Механизм возникновения
Дефект формируется на микроуровне в структуре композитного материала. Стеклоткань, служащая армирующим наполнителем, при неидеальной пропитке смолой или из-за разницы коэффициентов теплового расширения (КТР) может частично отходить от полимерной матрицы в узлах переплетения нитей. Это создаёт микроскопические зазоры, которые при освещении рассеивают свет, визуально проявляясь как молочно-белые пятна. Пятнистость часто провоцируется термоударом во время пайки (особенно волной припоя), механическим изгибом платы или циклическими изменениями температуры и влажности.
Диагностика и классификация
Пятнистость выявляется при визуальном контроле, часто под определённым углом освещения, и невооружённым глазом выглядит как вкрапления под поверхностью. В отличие от трещиноватости (crazing), которая представляет собой сеть поверхностных трещин, пятна мезлинга расположены внутри материала. Классификация и критерии приемлемости дефекта детально регламентированы стандартами:
-
IPC-A-600 («Приемлемость печатных плат») определяет допустимое количество и распределение пятен в зависимости от класса платы (Class 1, 2, 3).
-
IPC-6012 («Спецификация для жёстких печатных плат») устанавливает, что изолированные пятна мезлинга могут быть допустимы, если они не переходят в трещиноватость или расслоение и не нарушают электрическую прочность изоляции.
-
ГОСТ Р 56251-2014 («Платы печатные. Классификация дефектов») относит данный дефект к категории дефектов основного материала, описывая его как «отделение волокон стеклоткани от связующего».
Влияние на надёжность и практический подход
Изолированная пятнистость, выявленная при приёмочном контроле, обычно не считается критической для большинства применений, так как не приводит к немедленному нарушению проводимости или резкому снижению механической прочности. Однако она является индикатором того, что материал подвергался значительным напряжениям. Обширная или сгруппированная пятнистость может быть предшественником более серьёзных дефектов — трещиноватости или расслоения, особенно после дополнительных термоциклов или в условиях повышенной влажности. Поэтому в контрактном производстве при изготовлении плат для ответственных применений (авиация, космос, военная техника) к допустимости данного дефекта предъявляют более строгие требования согласно классу 3 по IPC или соответствующим отечественным стандартам.
Источники: IPC-T-50M «Terms and Definitions» (defines Measling), IPC-A-600 «Acceptability of Printed Boards», IPC-6012 «Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards», ГОСТ Р 56251-2014 «Платы печатные. Классификация дефектов».