Análise detallada do parche SMT e THT a través do proceso de revestimento anti-pintura PCBA de tres orificios e tecnoloxías clave.
A medida que o tamaño dos compoñentes do PCBA se fai cada vez máis pequeno, a densidade faise cada vez máis alta; A altura de soporte entre dispositivos e dispositivos (a distancia entre a PCB e a distancia ao chan) tamén é cada vez máis pequena, e a influencia dos factores ambientais no PCBA tamén está aumentando. Polo tanto, presentamos requisitos máis altos sobre a fiabilidade do PCBA dos produtos electrónicos.
1.Factores ambientais e o seu impacto
Factores ambientais comúns, como humidade, po, pulverización de sal, mofo, etc., poden causar varios problemas de falla do PCBA
Humidade
Case todos os compoñentes electrónicos de PCB no ambiente externo están en risco de corrosión, entre os que a auga é o medio máis importante para a corrosión. As moléculas de auga son o suficientemente pequenas como para penetrar na fenda molecular da malla dalgúns materiais poliméricos e entrar no interior ou chegar ao metal subxacente a través do orificio estenopeico do revestimento para causar corrosión. Cando a atmosfera alcanza unha certa humidade, pode provocar a migración electroquímica do PCB, a corrente de fuga e a distorsión do sinal no circuíto de alta frecuencia.
Vapor/humidade + contaminantes iónicos (sales, axentes activos de fluxo) = electrólitos condutores + tensión de tensión = migración electroquímica
Cando a RH na atmosfera alcance o 80%, haberá unha película de auga cun espesor de 5 ~ 20 moléculas, e todo tipo de moléculas poden moverse libremente. Cando o carbono está presente, poden producirse reaccións electroquímicas.
Cando a RH alcanza o 60%, a capa superficial do equipo formará unha película de auga de espesor de 2 ~ 4 moléculas de auga, cando se disolven contaminantes, haberá reaccións químicas;
Cando a RH < 20% na atmosfera, case todos os fenómenos de corrosión detéñense.
Polo tanto, a proba de humidade é unha parte importante da protección do produto.
Para os dispositivos electrónicos, a humidade ten tres formas: choiva, condensación e vapor de auga. A auga é un electrólito que disolve grandes cantidades de ións corrosivos que corroen os metais. Cando a temperatura dunha determinada parte do equipo está por debaixo do "punto de orballo" (temperatura), haberá condensación na superficie: pezas estruturais ou PCBA.
Po
Hai po na atmosfera, os contaminantes iónicos adsorbidos polo po se instalan no interior dos equipos electrónicos e causan fallos. Este é un problema común con fallos electrónicos no campo.
O po divídese en dous tipos: o po groso é de 2,5 ~ 15 micras de diámetro de partículas irregulares, xeralmente non causará fallos, arcos e outros problemas, pero afecta o contacto do conector; O po fino son partículas irregulares cun diámetro inferior a 2,5 micras. O po fino ten certa adhesión no PCBA (chapado), que só se pode eliminar mediante un cepillo antiestático.
Riscos de po: a. Debido ao asentamento de po na superficie do PCBA, xérase corrosión electroquímica e aumenta a taxa de fallo; b. O po + calor húmido + néboa salina causaron o maior dano ao PCBA, e o fallo dos equipos electrónicos foi o maior na industria química e na zona mineira preto da costa, o deserto (terra salina-álcalina) e o sur do río Huaihe durante o mildeu e estación de chuvias.
Polo tanto, a protección contra o po é unha parte importante do produto.
Spray de sal
Formación de spray salino:O spray salino é causado por factores naturais como as ondas do océano, as mareas, a presión da circulación atmosférica (monzón), o sol, etc. Derivará cara ao interior co vento, e a súa concentración irá diminuíndo coa distancia da costa. Normalmente, a concentración de niebla salina é do 1% da costa cando está a 1 Km da costa (pero soprará máis lonxe en período de tifón).
A prexuíza do spray salino:a. danar o revestimento das pezas estruturais metálicas; b. A aceleración da velocidade da corrosión electroquímica leva á rotura dos fíos metálicos e á falla dos compoñentes.
Fontes similares de corrosión:a. A suor das mans contén sal, urea, ácido láctico e outros produtos químicos, que teñen o mesmo efecto corrosivo sobre os equipos electrónicos que o spray salino. Polo tanto, deben usarse luvas durante a montaxe ou o seu uso, e o revestimento non debe tocarse coas mans; b. Hai halóxenos e ácidos no fluxo, que se deben limpar e controlar a súa concentración residual.
Polo tanto, a prevención do spray de sal é unha parte importante da protección dos produtos.
Molde
O mildeu, o nome común dos fungos filamentosos, significa "fungos mohos", tenden a formar micelios exuberantes, pero non producen grandes corpos de frutificación como os cogomelos. En lugares húmidos e cálidos, moitos elementos medran a simple vista algunhas das colonias borrosas, floculentas ou en forma de tea de araña, isto é o mofo.
FIG. 5: Fenómeno de mildiu PCB
Dano do mofo: a. A fagocitose e a propagación do mofo fan que o illamento dos materiais orgánicos decaiga, danos e fallen; b. Os metabolitos do mofo son ácidos orgánicos, que afectan ao illamento e á resistencia eléctrica e producen arco eléctrico.
Polo tanto, o antimoho é unha parte importante dos produtos de protección.
Tendo en conta os aspectos anteriores, a fiabilidade do produto debe estar mellor garantida, debe estar illado do ambiente externo o máis baixo posible, polo que se introduce o proceso de revestimento de forma.
Revestimento PCB despois do proceso de revestimento, baixo o efecto de disparo da lámpada roxa, o revestimento orixinal pode ser tan fermoso.
Tres revestimentos antipinturarefírese ao revestimento dunha fina capa illante protectora na superficie do PCB. É o método de revestimento posterior á soldadura máis usado na actualidade, ás veces chamado revestimento de superficie e revestimento conformado (nome inglés: coating, conformal coating). Illará os compoñentes electrónicos sensibles do duro ambiente, mellorará moito a seguridade e fiabilidade dos produtos electrónicos e prolongará a vida útil dos produtos. Tres revestimentos anti-pintura poden protexer os circuítos/compoñentes de factores ambientais como a humidade, os contaminantes, a corrosión, o estrés, os choques, as vibracións mecánicas e o ciclo térmico, ao tempo que melloran a resistencia mecánica e as características de illamento do produto.
Despois do proceso de revestimento de PCB, formar unha película protectora transparente na superficie, pode evitar eficazmente a intrusión de auga e humidade, evitar fugas e curtocircuítos.
2. Principais puntos do proceso de revestimento
Segundo os requisitos do IPC-A-610E (Estándar de probas de montaxe electrónica), reflíctese principalmente nos seguintes aspectos:
Rexión
1. Zonas que non se poden revestir:
Áreas que requiren conexións eléctricas, como almofadas de ouro, dedos de ouro, orificios pasantes de metal, buracos de proba;
Baterías e fixadores de baterías;
conector;
Fusible e carcasa;
Dispositivo de disipación de calor;
Fío de puente;
A lente dun dispositivo óptico;
Potenciómetro;
Sensor;
Sen interruptor selado;
Outras áreas onde o revestimento pode afectar o rendemento ou o funcionamento.
2. Zonas que deben revestirse: todas as unións de soldadura, pasadores, compoñentes e condutores.
3. Áreas opcionais
Espesor
O espesor mídese nunha superficie plana, sen obstáculos e curada do compoñente do circuíto impreso ou nunha placa adxunta que se somete ao proceso co compoñente. As placas adxuntas poden ser do mesmo material que as placas impresas ou outros materiais non porosos, como metal ou vidro. A medición do espesor da película húmida tamén se pode usar como método opcional de medición do espesor do revestimento, sempre que exista unha relación de conversión documentada entre o espesor da película húmida e seca.
Táboa 1: Estándar de rango de espesores para cada tipo de material de revestimento
Método de proba de espesor:
1. Ferramenta de medición do espesor da película seca: un micrómetro (IPC-CC-830B); b Probador de espesor de película seca (base de ferro)
Figura 9. Aparello micrómetro de película seca
2. Medición do espesor da película húmida: o grosor da película húmida pódese obter mediante un instrumento de medición do espesor da película húmida e, a continuación, calcúlase pola proporción de contido sólido de cola
Espesor da película seca
Na FIG. 10, o espesor da película húmida obtívose polo comprobador de espesor da película húmida e, a continuación, calculouse o espesor da película seca
Resolución de borde
Definición: En circunstancias normais, o pulverizador da válvula de pulverización fóra do bordo da liña non será moi recto, sempre haberá unha certa rebaba. Definimos o ancho da rebaba como a resolución do bordo. Como se mostra a continuación, o tamaño de d é o valor da resolución de bordo.
Nota: a resolución do bordo é definitivamente canto menor sexa mellor, pero os diferentes requisitos do cliente non son os mesmos, polo que a resolución específica do bordo revestido, sempre que cumpra os requisitos do cliente.
Figura 11: Comparación da resolución de bordo
Uniformidade
A cola debe ser como un espesor uniforme e unha película lisa e transparente cuberta no produto, a énfase está na uniformidade da cola cuberta no produto por encima da área, entón, debe ter o mesmo grosor, non hai problemas de proceso: rachaduras, estratificación, liñas laranxas, contaminación, fenómeno capilar, burbullas.
Figura 12: Efecto de revestimento automático da máquina de revestimento automático da serie AC axial, a uniformidade é moi consistente
3. A realización do proceso de revestimento
Proceso de revestimento
1 Prepárese
Preparar produtos e pegamento e outros elementos necesarios;
Determinar a localización da protección local;
Determinar os detalles clave do proceso
2: Lavar
Debe ser limpo no menor tempo despois da soldadura, para evitar a suciedade da soldadura é difícil de limpar;
Determinar se o principal contaminante é polar, ou non polar, para escoller o axente de limpeza adecuado;
Se se usa un axente de limpeza de alcohol, hai que prestar atención ás cuestións de seguridade: debe haber unha boa ventilación e regras de proceso de arrefriamento e secado despois do lavado, para evitar a volatilización do disolvente residual causada pola explosión no forno;
Limpeza con auga, con líquido de limpeza alcalino (emulsión) para lavar o fluxo, e despois enxágüe con auga pura para limpar o líquido de limpeza, para cumprir os estándares de limpeza;
3. Protección de enmascaramento (se non se utiliza un equipo de revestimento selectivo), é dicir, máscara;
Debe escoller película non adhesiva non transferirá a cinta de papel;
Debe usarse cinta de papel antiestática para a protección IC;
Segundo os requisitos dos debuxos para algúns dispositivos para protexer a protección;
4. Deshumidificar
Despois da limpeza, o PCBA blindado (compoñente) debe ser previamente secado e deshumidificado antes do revestimento;
Determine a temperatura/tempo de pre-secado segundo a temperatura permitida polo PCBA (compoñente);
Pódese permitir que o PCBA (compoñente) determine a temperatura/tempo da táboa de pre-secado
5 Abrigo
O proceso de revestimento da forma depende dos requisitos de protección de PCBA, dos equipos de proceso existentes e da reserva técnica existente, que normalmente se logra das seguintes formas:
a. Pincel a man
Figura 13: Método de cepillado manual
O revestimento de cepillo é o proceso máis amplamente aplicable, axeitado para a produción de pequenos lotes, a estrutura de PCBA complexa e densa, necesita protexer os requisitos de protección dos produtos duros. Porque o revestimento do pincel pódese controlar libremente, para que non se contaminen as partes que non están autorizadas a pintar;
O revestimento do pincel consome menos material, axeitado para o prezo máis alto da pintura de dous compoñentes;
O proceso de pintura ten altos requisitos para o operador. Antes da construción, os debuxos e os requisitos de revestimento deben ser coidadosamente dixeridos, os nomes dos compoñentes de PCBA deben ser recoñecidos e as pezas que non se poden revestir deben marcarse con marcas atractivas;
Os operadores non poden tocar o plug-in impreso coas mans en ningún momento para evitar a contaminación;
b. Inmersión a man
Figura 14: Método de revestimento por inmersión manual
O proceso de revestimento por inmersión proporciona os mellores resultados de revestimento. Pódese aplicar un revestimento uniforme e continuo a calquera parte do PCBA. O proceso de revestimento por inmersión non é adecuado para PCbas con capacitores axustables, núcleos magnéticos de axuste fino, potenciómetros, núcleos magnéticos en forma de copa e algunhas pezas con mal selado.
Parámetros clave do proceso de revestimento por inmersión:
Axuste a viscosidade adecuada;
Controla a velocidade á que se levanta o PCBA para evitar que se formen burbullas. Normalmente non máis de 1 metro por segundo;
c. Pulverización
A pulverización é o método de proceso máis utilizado, fácil de aceptar, dividido nas seguintes dúas categorías:
① Pulverización manual
Figura 15: Método de pulverización manual
Axeitado para a peza de traballo é máis complexo, difícil de confiar na situación de produción en masa de equipos de automatización, tamén axeitado para a variedade da liña de produtos, pero menos situación, pódese pulverizar a unha posición máis especial.
Nota para a pulverización manual: a néboa de pintura contaminará algúns dispositivos, como o enchufe de PCB, o enchufe IC, algúns contactos sensibles e algunhas pezas de conexión a terra, estas pezas deben prestar atención á fiabilidade da protección do abrigo. Outro punto é que o operador non debe tocar o enchufe impreso coa man en ningún momento para evitar a contaminación da superficie de contacto do enchufe.
② Pulverización automática
Normalmente refírese á pulverización automática con equipos de revestimento selectivo. Adecuado para a produción en masa, boa consistencia, alta precisión, pouca contaminación ambiental. Coa mellora da industria, o aumento do custo laboral e os estritos requisitos de protección ambiental, o equipo de pulverización automática está a substituír gradualmente outros métodos de revestimento.
Cos crecentes requisitos de automatización da industria 4.0, o foco da industria pasou de proporcionar equipos de revestimento axeitados a resolver o problema de todo o proceso de revestimento. Máquina automática de revestimento selectivo: revestimento preciso e sen desperdicio de material, axeitado para grandes cantidades de revestimento, máis axeitado para grandes cantidades de tres revestimentos anti-pintura.
Comparación demáquina automática de revestimentoeproceso de revestimento tradicional
Revestimento de pintura tradicional de tres probas de PCBA:
1) Revestimento do cepillo: hai burbullas, ondas, depilación con cepillo;
2) Escritura: moi lenta, a precisión non se pode controlar;
3) Mollar a peza enteira: pintura demasiado desperdiciada, velocidade lenta;
4) Pulverización con pistola de pulverización: para fixar a protección, deriva demasiado
Revestimento da máquina de revestimento:
1) A cantidade de pintura en aerosol, a posición e a área de pintura en aerosol están definidas con precisión, e non hai necesidade de engadir persoas para limpar o taboleiro despois de pintar con aerosol.
2) Algúns compoñentes enchufables con gran espazo desde o bordo da placa pódense pintar directamente sen instalar o dispositivo, aforrando o persoal de instalación da placa.
3) Sen volatilización de gas, para garantir un ambiente operativo limpo.
4) Todo o substrato non necesita usar accesorios para cubrir a película de carbono, eliminando a posibilidade de colisión.
5) Tres uniformes de espesor do revestimento anti-pintura, melloran moito a eficiencia da produción e a calidade do produto, pero tamén evitan o desperdicio de pintura.
A máquina automática de revestimento de tres anti-pintura PCBA, está especialmente deseñada para pulverizar tres equipos de pulverización intelixentes anti-pintura. Debido a que o material a pulverizar e o líquido de pulverización aplicado son diferentes, a máquina de revestimento na construción da selección de compoñentes do equipo tamén é diferente, a máquina de revestimento anti-pintura de tres adopta o último programa de control de ordenador, pode realizar a conexión de tres eixes, ao mesmo tempo, equipado cun sistema de posicionamento e seguimento da cámara, pode controlar con precisión a zona de pulverización.
Máquina de revestimento de tres anti-pintura, tamén coñecida como máquina de pegamento anti-pintura de tres, máquina de cola de spray anti-pintura de tres, máquina de pulverización de aceite de tres anti-pintura, máquina de pulverización de tres anti-pintura, é especialmente para o control de fluídos na superficie do PCB cuberto cunha capa de tres anti-pintura, como impregnación, pulverización ou método de revestimento de centrifugado na superficie do PCB cuberto cunha capa de fotoresist.
Como resolver a nova era de tres demanda de revestimento de pintura anti, converteuse nun problema urxente para resolver na industria. O equipo de revestimento automático representado pola máquina de revestimento selectivo de precisión trae unha nova forma de operación,revestimento preciso e sen desperdicio de materiais, o máis axeitado para un gran número de tres revestimento anti-pintura.
