Подробен анализ на SMT пластир и THT през дупка Plug-in PCBA три процеса против боядисване и ключови технологии!
Тъй като размерът на PCBA компонентите става все по-малък и по-малък, плътността става все по-висока и по-висока;Поддържащата височина между устройствата и устройствата (разстоянието между PCB и клиренса) също става все по-малка и по-малка, а влиянието на факторите на околната среда върху PCBA също се увеличава.Ето защо ние поставяме по-високи изисквания за надеждността на PCBA на електронни продукти.
1. Фактори на околната среда и тяхното въздействие
Обичайните фактори на околната среда като влажност, прах, солен спрей, мухъл и т.н. могат да причинят различни проблеми с повреда на PCBA
Влажност
Почти всички електронни PCB компоненти във външната среда са изложени на риск от корозия, сред които водата е най-важната среда за корозия.Молекулите на водата са достатъчно малки, за да проникнат през мрежестата молекулярна междина на някои полимерни материали и да навлязат във вътрешността или да достигнат до основния метал през отвора на покритието, за да причинят корозия.Когато атмосферата достигне определена влажност, това може да причини електрохимична миграция на PCB, ток на утечка и изкривяване на сигнала във високочестотна верига.
Пари/влажност + йонни замърсители (соли, активни агенти на потока) = проводими електролити + напрежение на напрежение = електрохимична миграция
Когато RH в атмосферата достигне 80%, ще има воден филм с дебелина от 5~20 молекули и всички видове молекули могат да се движат свободно.Когато има въглерод, могат да възникнат електрохимични реакции.
Когато относителната влажност достигне 60%, повърхностният слой на оборудването ще образува дебел воден филм от 2 ~ 4 водни молекули, когато има разтворени замърсители, ще има химични реакции;
Когато RH < 20% в атмосферата, почти всички корозионни явления спират.
Следователно влагоустойчивостта е важна част от защитата на продукта.
За електронните устройства влагата се предлага в три форми: дъжд, конденз и водна пара.Водата е електролит, който разтваря големи количества корозивни йони, които разяждат металите.Когато температурата на определена част от оборудването е под "точката на оросяване" (температура), ще има кондензация на повърхността: структурни части или PCBA.
Прах
В атмосферата има прах, адсорбираните от прах йонни замърсители се утаяват във вътрешността на електронното оборудване и причиняват повреда.Това е често срещан проблем при електронни повреди на полето.
Прахът се разделя на два вида: едрият прах е с диаметър от 2,5 ~ 15 микрона неправилни частици, като цяло няма да причини повреда, дъга и други проблеми, но засяга контакта на конектора;Финият прах представлява неправилни частици с диаметър по-малък от 2,5 микрона.Финият прах има известна адхезия върху PCBA (фурнир), която може да бъде отстранена само с антистатична четка.
Опасности от прах: а.Поради утаяването на прах върху повърхността на PCBA се генерира електрохимична корозия и процентът на повреда се увеличава;b.Прах + влажна топлина + солена мъгла причиниха най-големите щети на PCBA, а повредата на електронното оборудване беше най-голяма в химическата промишленост и минната зона близо до брега, пустинята (солно-алкална земя) и на юг от река Huaihe по време на плесента и дъждовен сезон.
Следователно защитата от прах е важна част от продукта.
Солен спрей
Образуването на солен спрей:Солената пръска се причинява от природни фактори като океански вълни, приливи и отливи, налягане на атмосферната циркулация (мусон), слънчево греене и т.н.Той ще се носи навътре с вятъра и концентрацията му ще намалява с отдалечаването от брега.Обикновено концентрацията на солени пръски е 1% от брега, когато е на 1 км от брега (но ще духа по-далеч в периода на тайфун).
Вредността на соления спрей:а.повреда на покритието на метални конструктивни части;b.Ускоряването на скоростта на електрохимичната корозия води до счупване на метални проводници и повреда на компонентите.
Подобни източници на корозия:а.Потта на ръцете съдържа сол, урея, млечна киселина и други химикали, които имат същия корозивен ефект върху електронното оборудване като соления спрей.Следователно, трябва да се носят ръкавици по време на сглобяване или употреба и покритието не трябва да се докосва с голи ръце;b.Във флюса има халогени и киселини, които трябва да се почистват и да се контролира остатъчната им концентрация.
Следователно предотвратяването на солен спрей е важна част от защитата на продуктите.
Мухъл
Мухълът, общоприетото наименование за нишковидни гъби, означава "плесенясали гъбички", склонни да образуват пищен мицел, но не произвеждат големи плодни тела като гъбите.На влажни и топли места много предмети растат с невъоръжено око, някои от размити, флокулентни или паяжинообразни колонии, тоест мухъл.
Фиг.5: Феномен на PCB плесен
Вреда от мухъл: а.фагоцитозата и размножаването на мухъл правят изолацията на органични материали влошена, повредена и неуспешна;b.Метаболитите на мухъла са органични киселини, които влияят на изолацията и електрическата якост и произвеждат електрическа дъга.
Следователно, анти-мухълът е важна част от продуктите за защита.
Като се имат предвид горните аспекти, надеждността на продукта трябва да бъде по-добре гарантирана, той трябва да бъде изолиран от външната среда възможно най-ниско, така че се въвежда процесът на покритие на формата.
Покриване на печатни платки след процес на нанасяне на покритие, под ефекта на снимане с лилава лампа, оригиналното покритие може да бъде толкова красиво!
Три анти-боя покритиесе отнася до покриване на тънък защитен изолационен слой върху повърхността на PCB.Това е най-често използваният метод за нанасяне на покритие след заваряване в момента, понякога наричан повърхностно покритие и конформно покритие (наименование на английски: coating, conformal coating).Той ще изолира чувствителните електронни компоненти от суровата среда, може значително да подобри безопасността и надеждността на електронните продукти и да удължи експлоатационния живот на продуктите.Трите покрития против боя могат да защитят веригата/компонентите от фактори на околната среда като влага, замърсители, корозия, стрес, удар, механични вибрации и термичен цикъл, като същевременно подобряват механичната якост и изолационните характеристики на продукта.
След процеса на покриване на печатни платки, образувайте прозрачен защитен филм върху повърхността, който може ефективно да предотврати проникването на вода и влага, да избегне изтичане и късо съединение.
2. Основни точки на процеса на нанасяне на покритие
Съгласно изискванията на IPC-A-610E (стандарт за тестване на електронен монтаж), това се отразява главно в следните аспекти:
Регион
1. Зони, които не могат да бъдат покрити:
Зони, изискващи електрически връзки, като златни подложки, златни пръсти, метални проходни отвори, пробни отвори;
Батерии и фиксатори за батерии;
Съединител;
Предпазител и корпус;
Устройство за разсейване на топлината;
Джъмперна тел;
Лещата на оптично устройство;
Потенциометър;
сензор;
Няма запечатан превключвател;
Други области, където покритието може да повлияе на производителността или работата.
2. Зони, които трябва да бъдат покрити: всички спойки, щифтове, компоненти и проводници.
3. Избираеми области
Дебелина
Дебелината се измерва върху плоска, безпрепятствена, втвърдена повърхност на компонента на печатната схема или върху прикрепена плоча, която се подлага на процеса с компонента.Прикрепените платки могат да бъдат от същия материал като печатните платки или други непорести материали, като метал или стъкло.Измерването на дебелината на мокър филм може също да се използва като допълнителен метод за измерване на дебелината на покритието, стига да има документирана връзка на преобразуване между дебелината на мокър и сух филм.
Таблица 1: Стандартен обхват на дебелината за всеки тип покривен материал
Метод за изпитване на дебелината:
1. Инструмент за измерване на дебелината на сухия филм: микрометър (IPC-CC-830B);b Тестер за дебелина на сухия филм (желязна основа)
Фигура 9. Микрометърен апарат за сух филм
2. Измерване на дебелината на мокрия филм: дебелината на мокрия филм може да се получи чрез инструмент за измерване на дебелината на мокрия филм и след това да се изчисли чрез съотношението на съдържанието на твърдо вещество в лепилото
Дебелина на сухия филм
На фиг.10, дебелината на мокрия филм е получена от тестера за дебелина на мокрия филм и след това е изчислена дебелината на сухия филм
Разделителна способност на ръба
Определение: При нормални обстоятелства пръскането на пръскащия клапан извън ръба на линията няма да е много право, винаги ще има известно изпъкналост.Ние определяме ширината на ръба като разделителна способност на ръба.Както е показано по-долу, размерът на d е стойността на разделителната способност на ръба.
Забележка: Разделителната способност на ръба определено е колкото по-малка, толкова по-добре, но различните изисквания на клиентите не са еднакви, така че разделителната способност на ръба със специфично покритие, стига да отговаря на изискванията на клиента.
Фигура 11: Сравнение на разделителната способност на ръба
Еднородност
Лепилото трябва да бъде с еднаква дебелина и гладък и прозрачен филм, покрит в продукта, акцентът е върху еднородността на лепилото, покрито в продукта над зоната, след това трябва да бъде с еднаква дебелина, няма проблеми с процеса: пукнатини, стратификация, оранжеви линии, замърсяване, капилярен феномен, мехурчета.
Фигура 12: Аксиален автоматичен AC серия автоматичен ефект на покритие на машина за покритие, еднородността е много последователна
3. Реализация на процеса на нанасяне на покритие
Процес на нанасяне на покритие
1 Подгответе
Подгответе продукти и лепило и други необходими елементи;
Определете местоположението на локалната защита;
Определете основните подробности за процеса
2: Измиване
Трябва да се почистват в най-кратки срокове след заваряване, за да се предотврати заваръчната мръсотия е трудна за почистване;
Определете дали основният замърсител е полярен или неполярен, за да изберете подходящия почистващ препарат;
Ако се използва алкохолен почистващ препарат, трябва да се обърне внимание на въпросите за безопасност: трябва да има добра вентилация и правила за процеса на охлаждане и сушене след измиване, за да се предотврати изпаряването на остатъчния разтворител, причинено от експлозия във фурната;
Почистване с вода, с алкална почистваща течност (емулсия) за измиване на потока и след това изплакнете с чиста вода, за да почистите почистващата течност, за да отговаряте на стандартите за почистване;
3. Маскираща защита (ако не се използва оборудване за селективно покритие), т.е. маска;
Ако изберете незалепващо фолио, няма да прехвърлите хартиената лента;
За защита на IC трябва да се използва антистатична хартиена лента;
Според изискванията на чертежите за някои устройства за защита на екрана;
4. Изсушете въздуха
След почистване, екранираният PCBA (компонент) трябва да бъде предварително изсушен и обезвлажнен преди нанасяне на покритие;
Определете температурата/времето на предварително сушене според температурата, разрешена от PCBA (компонент);
PCBA (компонент) може да бъде позволено да определя температурата/времето на масата за предварително сушене
5 палто
Процесът на формово покритие зависи от изискванията за защита на PCBA, съществуващото технологично оборудване и съществуващия технически резерв, което обикновено се постига по следните начини:
а.Четкайте на ръка
Фигура 13: Метод на ръчно четкане
Покритието с четка е най-широко приложимият процес, подходящ за производство на малки партиди, структурата на PCBA е сложна и плътна, трябва да защити изискванията за защита на суровите продукти.Тъй като покритието на четката може да се контролира свободно, така че частите, които не са разрешени за боядисване, няма да бъдат замърсени;
Покритието с четка изразходва най-малко материал, подходящо за по-високата цена на двукомпонентната боя;
Процесът на боядисване има високи изисквания към оператора.Преди изграждането, чертежите и изискванията за покритие трябва да бъдат внимателно усвоени, имената на PCBA компонентите трябва да бъдат разпознати и частите, които не е разрешено да бъдат покрити, трябва да бъдат маркирани с привличащи вниманието знаци;
На операторите не е разрешено да докосват отпечатания плъгин с ръце по всяко време, за да избегнат замърсяване;
b.Потопете на ръка
Фигура 14: Метод на ръчно нанасяне на покритие
Процесът на нанасяне на покритие с потапяне осигурява най-добри резултати при нанасяне на покритие.Еднородно, непрекъснато покритие може да се нанесе върху всяка част от PCBA.Процесът на потапяне на покритие не е подходящ за PCbas с регулируеми кондензатори, фино настройващи се магнитни ядра, потенциометри, чашовидни магнитни ядра и някои части с лошо уплътнение.
Основни параметри на процеса на нанасяне на покритие чрез потапяне:
Регулирайте подходящия вискозитет;
Контролирайте скоростта, с която PCBA се повдига, за да предотвратите образуването на мехурчета.Обикновено не повече от 1 метър в секунда;
° С.Пръскане
Пръскането е най-широко използваният, лесен за приемане метод на обработка, разделен на следните две категории:
① Ръчно пръскане
Фигура 15: Метод на ръчно пръскане
Подходящ за детайла е по-сложен, труден за разчитане на ситуация на масово производство на оборудване за автоматизация, също подходящ за разнообразие от продуктови линии, но по-малко ситуация, може да се пръска до по-специална позиция.
Бележка към ръчното пръскане: мъглата от боята ще замърси някои устройства, като плъгин на PCB, IC гнездо, някои чувствителни контакти и някои заземяващи части, тези части трябва да обърнат внимание на надеждността на защитата на подслона.Друг момент е, че операторът не трябва да докосва отпечатания щепсел с ръка по всяко време, за да предотврати замърсяване на контактната повърхност на щепсела.
② Автоматично пръскане
Обикновено се отнася до автоматично пръскане с оборудване за селективно покритие.Подходящ за масово производство, добра консистенция, висока прецизност, малко замърсяване на околната среда.С модернизирането на промишлеността, увеличаването на разходите за труд и строгите изисквания за опазване на околната среда, автоматичното оборудване за пръскане постепенно замества други методи за нанасяне на покритие.
С нарастващите изисквания за автоматизация на индустрия 4.0, фокусът на индустрията се измести от осигуряването на подходящо оборудване за нанасяне на покритие към решаването на проблема с целия процес на нанасяне на покритие.Автоматична машина за селективно нанасяне на покритие - нанасяне точно и без загуба на материал, подходящо за големи количества покритие, най-подходящо за големи количества от три покрития против боя.
Сравнение наавтоматична машина за покритиеитрадиционен процес на нанасяне на покритие
Традиционно PCBA триустойчиво боядисано покритие:
1) Покритие с четка: има мехурчета, вълни, премахване на косми с четка;
2) Писане: твърде бавно, прецизността не може да се контролира;
3) Накисване на цялото парче: твърде разточителна боя, бавна скорост;
4) Пръскане с пистолет: за защита на приспособлението, отклонение твърде много
Машинно покритие:
1) Количеството боядисване със спрей, позицията на боядисване със спрей и площта са зададени точно и няма нужда да добавяте хора, които да избършат дъската след боядисване със спрей.
2) Някои допълнителни компоненти с голямо разстояние от ръба на плочата могат да бъдат боядисани директно без инсталиране на приспособлението, спестявайки персонала за инсталиране на плочата.
3) Без изпаряване на газ, за да се осигури чиста работна среда.
4) Не е необходимо целият субстрат да използва приспособления за покриване на въглеродния филм, елиминирайки възможността от сблъсък.
5) Три равномерни дебелина на покритието против боя, значително подобряват ефективността на производството и качеството на продукта, но също така избягват отпадъците от боя.
PCBA автоматична машина за нанасяне на покритие с три анти-боя, е специално проектирана за пръскане на три интелигентни съоръжения за пръскане против боя.Тъй като материалът за пръскане и нанесената течност за пръскане са различни, машината за нанасяне на покритие в конструкцията на селекцията на компонентите на оборудването също е различна, машината за нанасяне на три покрития против боя приема най-новата програма за компютърно управление, може да реализира триосната връзка, в същото време оборудван със система за позициониране и проследяване на камерата, може точно да контролира зоната на пръскане.
Машина за нанасяне на покритие с три анти-боя, известна също като машина за лепило с три анти-боя, машина за лепило с три спрей-боя, машина с три спрей-маслена боя, три машина за пръскане-боя, е специално за контрол на течности върху повърхността на печатни платки покрит със слой от три анти-боя, като импрегниране, пръскане или метод на центрофугиране върху повърхността на PCB, покрита със слой фоторезист.
Как да се реши новата ера на търсенето на три анти-бояджийски покрития, се превърна в спешен проблем за решаване в индустрията.Автоматичното оборудване за нанасяне на покритие, представено от машина за прецизно селективно нанасяне на покритие, носи нов начин на работа,покритие точно и без загуба на материали, най-подходящ за голям брой от три анти-боя покритие.