Детальний аналіз SMT patch і THT через отвір плагін PCBA три антифарбового покриття процес і ключові технології!
Оскільки розмір компонентів PCBA стає все меншим і меншим, щільність стає все вищою і вищою; Опорна висота між пристроями та пристроями (відстань між друкованою платою та дорожнім просвітом) також стає все меншою та меншою, а також зростає вплив факторів навколишнього середовища на друковану плату. Тому ми висуваємо підвищені вимоги до надійності PCBA електронних виробів.
1.Екологічні чинники та їх вплив
Звичайні фактори навколишнього середовища, такі як вологість, пил, соляні бризки, цвіль тощо, можуть спричинити різні проблеми з ладу PCBA
Вологість
Майже всі електронні компоненти друкованих плат у зовнішньому середовищі піддаються ризику корозії, серед яких вода є найважливішим середовищем для корозії. Молекули води достатньо малі, щоб проникнути через сітчастий молекулярний проміжок деяких полімерних матеріалів і проникнути всередину або досягти основного металу через отвір покриття, викликаючи корозію. Коли атмосфера досягає певної вологості, це може спричинити електрохімічну міграцію ПХБ, струм витоку та спотворення сигналу у високочастотному колі.
Пара/вологість + іонні забруднювачі (солі, активні агенти потоку) = електропровідні електроліти + напруга напруги = електрохімічна міграція
Коли відносна вологість в атмосфері досягає 80%, буде водяна плівка товщиною 5~20 молекул, і всі види молекул можуть вільно рухатися. За наявності вуглецю можуть відбуватися електрохімічні реакції.
Коли відносна вологість досягає 60%, поверхневий шар обладнання утворює товсту водяну плівку з 2~4 молекул води, коли в ній розчиняються забруднювачі, відбуватимуться хімічні реакції;
Коли RH < 20% в атмосфері, майже всі явища корозії припиняються.
Тому вологостійкість є важливою складовою захисту продукту.
Для електронних пристроїв волога буває трьох форм: дощ, конденсат і водяна пара. Вода є електролітом, який розчиняє велику кількість корозійних іонів, які роз’їдають метали. Коли температура певної частини обладнання нижче «точки роси» (температури), на поверхні буде утворюватися конденсат: структурні частини або PCBA.
Пил
В атмосфері є пил, адсорбовані пилом іони-забруднювачі осідають усередині електронного обладнання та спричиняють поломку. Це поширена проблема, пов’язана з несправністю електроніки в полі.
Пил ділиться на два види: грубий пил діаметром 2,5 ~ 15 мікрон нерегулярних частинок, як правило, не спричиняє несправності, дуги та інших проблем, але впливає на контакт роз’єму; Дрібний пил – це частинки неправильної форми діаметром менше 2,5 мікрон. Дрібний пил має певну адгезію до PCBA (шпону), яку можна видалити лише антистатичною щіткою.
Небезпека пилу: а. Через осідання пилу на поверхні PCBA утворюється електрохімічна корозія, і частота відмов збільшується; b. Пил + волога спека + сольовий туман завдали найбільшої шкоди PCBA, а збій електронного обладнання був найбільшим у хімічній промисловості та гірничодобувній зоні поблизу узбережжя, пустелі (солоно-лужні землі) та на південь від річки Хуайхе під час цвілі та сезон дощів.
Тому захист від пилу є важливою частиною продукту.
Сольовий спрей
Утворення сольового туману:Соляний бризок спричиняється природними факторами, такими як океанські хвилі, припливи, тиск атмосферної циркуляції (мусони), сонячне світло тощо. Він буде дрейфувати вглиб країни з вітром, і його концентрація зменшуватиметься з віддаленням від узбережжя. Зазвичай концентрація соляних бризок становить 1% від узбережжя, коли воно знаходиться на відстані 1 км від узбережжя (але в період тайфуну воно буде дувати далі).
Шкідливість сольового туману:a. пошкодити покриття деталей металевих конструкцій; b. Прискорення швидкості електрохімічної корозії призводить до розриву металевих проводів і виходу з ладу компонентів.
Подібні джерела корозії:a. Піт рук містить сіль, сечовину, молочну кислоту та інші хімічні речовини, які мають такий же корозійний вплив на електронне обладнання, як і сольовий спрей. Тому під час складання або використання слід надягати рукавички, а також не торкатися покриття голими руками; b. У флюсі присутні галогени і кислоти, які необхідно очистити і контролювати їх залишкову концентрацію.
Тому профілактика сольового туману є важливою частиною захисту продуктів.
цвіль
Мілдью, загальна назва нитчатих грибів, означає «плісняві гриби», схильні утворювати рясний міцелій, але не утворюють великих плодових тіл, як у грибів. У вологих і теплих місцях на багатьох предметах неозброєним оком з’являються нечіткі, хлоп’яні або павутинні колонії, тобто цвіль.
ФІГ. 5: Феномен цвілі PCB
Шкода цвілі: а. фагоцитоз і розмноження цвілі призводять до погіршення, пошкодження та руйнування ізоляції органічних матеріалів; b. Метаболітами цвілі є органічні кислоти, які впливають на ізоляцію та електричну міцність і викликають електричну дугу.
Тому засіб проти цвілі є важливою складовою засобів захисту.
Враховуючи вищезазначені аспекти, надійність продукту повинна бути краще гарантована, він повинен бути ізольований від зовнішнього середовища якомога нижче, тому вводиться процес нанесення покриття форми.
Покриття PCB після процесу покриття, під ефектом зйомки фіолетової лампи, оригінальне покриття може бути таким красивим!
Три антифарбові покриттявідноситься до покриття тонким захисним ізоляційним шаром на поверхні друкованої плати. Це найпоширеніший метод нанесення покриття після зварювання, який іноді називають поверхневим покриттям і конформним покриттям (англійська назва: coating, conformal coating). Він ізолює чутливі електронні компоненти від несприятливого навколишнього середовища, може значно підвищити безпеку та надійність електронних виробів і подовжити термін служби продуктів. Три антифарбові покриття можуть захистити схему/компоненти від факторів навколишнього середовища, таких як вологість, забруднювачі, корозія, стрес, удари, механічна вібрація та термічний цикл, одночасно покращуючи механічну міцність та ізоляційні характеристики виробу.
Після процесу покриття друкованої плати утворюється прозора захисна плівка на поверхні, яка може ефективно запобігти проникненню води та вологи, уникнути витоку та короткого замикання.
2. Основні моменти процесу нанесення покриття
Відповідно до вимог IPC-A-610E (Стандарт тестування електронної збірки), це в основному відображається в таких аспектах:
Регіон
1. Області, на які не можна наносити покриття:
Ділянки, які потребують електричних з’єднань, наприклад золоті колодки, золоті пальці, металеві наскрізні отвори, пробні отвори;
Батареї та фіксатори батарей;
роз'єм;
Запобіжник і корпус;
Тепловідвідний пристрій;
Перемичка;
Лінза оптичного приладу;
потенціометр;
датчик;
Немає герметичного вимикача;
Інші області, де покриття може вплинути на продуктивність або роботу.
2. Ділянки, які необхідно покрити: усі паяні з’єднання, контакти, компоненти та провідники.
3. Факультативні зони
Товщина
Товщина вимірюється на плоскій, безперешкодній, затверділій поверхні компонента друкованої схеми або на прикріпленій пластині, яка проходить обробку з компонентом. Прикріплені плати можуть бути виготовлені з того самого матеріалу, що й друковані плати, або з інших непористих матеріалів, таких як метал або скло. Вимірювання товщини вологої плівки також можна використовувати як додатковий метод вимірювання товщини покриття, якщо існує задокументована залежність перетворення між товщиною вологої та сухої плівки.
Таблиця 1: Стандарт діапазону товщини для кожного типу матеріалу покриття
Метод випробування товщини:
1. Інструмент для вимірювання товщини сухої плівки: мікрометр (IPC-CC-830B); b Тестер товщини сухої плівки (залізна основа)
Малюнок 9. Мікрометричний апарат сухої плівки
2. Вимірювання товщини вологої плівки: товщину вологої плівки можна отримати за допомогою приладу для вимірювання товщини вологої плівки, а потім розрахувати за часткою вмісту твердої речовини клею
Товщина сухої плівки
На фіг. 10, товщина вологої плівки була отримана за допомогою вимірювача товщини вологої плівки, а потім була розрахована товщина сухої плівки
Роздільна здатність країв
Визначення: За звичайних обставин розпилювальний клапан розбризкується з краю лінії не дуже прямо, завжди буде певний задир. Ми визначаємо ширину задирок як роздільну здатність краю. Як показано нижче, розмір d є значенням роздільної здатності країв.
Примітка. Роздільна здатність по краях, безумовно, чим менше, тим краще, але різні вимоги клієнтів неоднакові, тому конкретна роздільна здатність по краях з покриттям відповідає вимогам замовника.
Рисунок 11: Порівняння роздільної здатності по краях
Однорідність
Клей має бути рівномірної товщини та гладкою та прозорою плівкою, покритою продуктом, акцент робиться на рівномірності клею, покритого продуктом над областю, потім має бути однакової товщини, немає проблем процесу: тріщин, розшарування, помаранчеві лінії, забруднення, капілярне явище, бульбашки.
Малюнок 12: Осьовий автоматичний автомат серії AC автоматичної машини для нанесення покриття ефект покриття, однорідність дуже послідовна
3. Реалізація процесу нанесення покриття
Процес нанесення покриття
1 Підготуйте
Підготувати вироби та клей та інші необхідні предмети;
Визначити місце розташування місцевого захисту;
Визначте ключові деталі процесу
2: Мити
Слід очистити в найкоротший час після зварювання, щоб запобігти зварювальному бруду, який важко очистити;
Визначте, чи є основний забруднювач полярним чи неполярним, щоб вибрати відповідний засіб для чищення;
Якщо використовується спиртовий миючий засіб, необхідно звернути увагу на питання безпеки: має бути забезпечена хороша вентиляція та правила процесу охолодження та сушіння після миття, щоб запобігти випаровуванню залишкового розчинника, спричиненому вибухом у печі;
Очищення водою з лужною очищувальною рідиною (емульсією) для промивання флюсу, а потім промивання чистою водою для очищення очисної рідини відповідно до стандартів очищення;
3. Маскуючий захист (якщо не використовується обладнання для селективного покриття), тобто маска;
Якщо вибрати неклейку плівку, вона не перенесе паперову стрічку;
Для захисту IC слід використовувати антистатичну паперову стрічку;
Відповідно до вимог креслень для деяких пристроїв екранного захисту;
4. Осушіть
Після очищення екранований PCBA (компонент) необхідно попередньо висушити та осушити перед нанесенням покриття;
Визначте температуру/час попереднього сушіння відповідно до температури, дозволеної PCBA (компонент);
PCBA (компонент) можна дозволити визначати температуру/час столу попереднього сушіння
5 Пальто
Процес формування покриття залежить від вимог захисту PCBA, наявного технологічного обладнання та наявного технічного резерву, який зазвичай досягається наступними способами:
a. Пензлик вручну
Рисунок 13: Метод чищення руками
Покриття щіткою є найпоширенішим процесом, придатним для виробництва невеликих партій, зі складною та щільною структурою PCBA, що потребує захисту вимог до жорстких продуктів. Оскільки покриття пензля можна вільно контролювати, так що частини, які не дозволено фарбувати, не будуть забруднені;
На покриття пензлем витрачається найменше матеріалу, що підходить для більш високої ціни двокомпонентної фарби;
Процес фарбування пред'являє високі вимоги до оператора. Перед будівництвом креслення та вимоги до покриття повинні бути ретельно переварені, назви компонентів PCBA повинні бути розпізнані, а частини, на які не дозволяється наносити покриття, повинні бути позначені привабливими позначками;
Операторам забороняється будь-коли торкатися надрукованого плагіна руками, щоб уникнути забруднення;
b. Занурення вручну
Рисунок 14: Метод нанесення покриття вручну
Процес нанесення покриття зануренням забезпечує найкращі результати покриття. Рівномірне суцільне покриття можна нанести на будь-яку частину PCBA. Процес нанесення покриття зануренням не підходить для PCbas з регульованими конденсаторами, магнітними сердечниками з тонким налаштуванням, потенціометрами, чашеподібними магнітними сердечниками та деякими деталями з поганим ущільненням.
Ключові параметри процесу нанесення покриття:
Відрегулюйте відповідну в'язкість;
Контролюйте швидкість, з якою піднімається PCBA, щоб запобігти утворенню бульбашок. Зазвичай не більше 1 метра в секунду;
в. Обприскування
Обприскування є найбільш широко використовуваним, простим для сприйняття методом обробки, розділеним на такі дві категорії:
① Розпилення вручну
Рисунок 15: Метод ручного розпилення
Підходить для більш складної заготовки, важко покластися на масове виробництво обладнання автоматизації, також підходить для асортименту лінійки продуктів, але менш ситуацій, можна розпилювати в більш особливу позицію.
Примітка щодо ручного розпилення: туман фарби забруднює деякі пристрої, такі як роз’єм друкованої плати, роз’єм мікросхеми, деякі чутливі контакти та деякі заземлюючі частини, ці частини повинні звернути увагу на надійність захисту укриття. Інший момент полягає в тому, що оператор ніколи не повинен торкатися друкованої вилки рукою, щоб запобігти забрудненню контактної поверхні вилки.
② Автоматичне розпилення
Зазвичай це стосується автоматичного розпилення за допомогою обладнання для селективного нанесення покриття. Підходить для масового виробництва, хороша консистенція, висока точність, невелике забруднення навколишнього середовища. З модернізацією промисловості, збільшенням вартості робочої сили та суворими вимогами захисту навколишнього середовища автоматичне обладнання для розпилення поступово замінює інші методи нанесення покриттів.
Зі зростанням вимог до автоматизації індустрії 4.0 фокус галузі змістився з забезпечення відповідного обладнання для нанесення покриттів на вирішення проблеми всього процесу нанесення покриття. Автоматична селективна машина для нанесення покриття - точне нанесення покриття без відходів матеріалу, підходить для нанесення великої кількості покриття, найбільше підходить для великих кількостей трьох антифарбових покриттів.
Порівнянняавтоматична машина для нанесення покриттяітрадиційний процес нанесення покриття
Традиційне тристійке лакофарбове покриття PCBA:
1) Покриття щіткою: є бульбашки, хвилі, видалення волосся щіткою;
2) Письмо: надто повільно, точність не контролюється;
3) Замочування всього шматка: надто марнотратна фарба, повільна швидкість;
4) Розпилювач з розпилювального пістолета: для захисту кріплення, надто великий дрейф
Машинне нанесення покриття:
1) Обсяг фарбування розпиленням, положення та площа фарбування розпилювачем встановлюються точно, і немає потреби додавати людей, щоб витирати дошку після фарбування розпиленням.
2) Деякі вставні компоненти з великою відстанню від краю пластини можна фарбувати безпосередньо без встановлення кріплення, заощаджуючи персонал для встановлення пластини.
3) Відсутність випаровування газу, щоб забезпечити чисте робоче середовище.
4) Всю підкладку не потрібно використовувати пристосування для покриття вуглецевої плівки, що виключає можливість зіткнення.
5) Три рівні товщини покриття проти фарби значно підвищують ефективність виробництва та якість продукції, але також уникають відходів фарби.
Автоматична машина для нанесення трьох антифарбових покриттів PCBA, спеціально розроблена для розпилення трьох інтелектуальних засобів для розпилення фарби. Оскільки матеріал для розпилення та рідина для розпилення відрізняються, машина для нанесення покриттів у конструкції вибору компонентів обладнання також відрізняється, машина для нанесення трьох антифарбових покриттів використовує найновішу програму комп’ютерного керування, може реалізувати тривісне з’єднання, в той же час, оснащений системою позиціонування та відстеження камери, може точно контролювати зону розпилення.
Машина для нанесення трьох антифарбових покриттів, також відома як три машини для нанесення клею проти фарби, три машини для розпилення клею проти фарби, три машини для розпилення олії проти фарби, три машини для розпилення фарби, спеціально для контролю рідини на поверхні друкованої плати покритий шаром із трьох анти-фарб, таких як просочення, розпилення або методом обертання на поверхні друкованої плати, покритої шаром фоторезисту.
Як вирішити нову еру попиту на три антифарбові покриття, стало актуальною проблемою, яку потрібно вирішити в галузі. Автоматичне обладнання для нанесення покриттів, представлене прецизійною селективною машиною для нанесення покриттів, пропонує новий спосіб роботи,покриття точне та без відходів матеріалів, найбільш підходить для великої кількості трьох анти-фарбових покриттів.
