Detaljerad analys av SMT-patch och THT genomgående hålplug-in PCBA tre anti-färgbeläggningsprocesser och nyckelteknologier!
I takt med att storleken på PCBA-komponenterna blir mindre och mindre, blir densiteten högre och högre; Stödhöjden mellan enheter och enheter (avståndet mellan kretskortet och markfrigången) blir också mindre och mindre, och miljöfaktorernas inverkan på PCBA ökar också. Därför ställer vi högre krav på tillförlitligheten hos PCBA i elektroniska produkter.
1. Miljöfaktorer och deras inverkan
Vanliga miljöfaktorer som fuktighet, damm, saltspray, mögel etc. kan orsaka olika felproblem hos PCBA.
Fuktighet
Nästan alla elektroniska kretskortskomponenter i den yttre miljön riskerar korrosion, och vatten är det viktigaste mediet för korrosion. Vattenmolekyler är tillräckligt små för att penetrera det molekylära gapet i vissa polymermaterial och komma in i det inre eller nå den underliggande metallen genom beläggningens nålhål och orsaka korrosion. När atmosfären når en viss fuktighet kan det orsaka elektrokemisk migration av kretskortet, läckström och signalförvrängning i högfrekvenskretsar.
Ånga/fuktighet + joniska föroreningar (salter, flussmedel) = ledande elektrolyter + spänningsspänning = elektrokemisk migration
När luftfuktigheten i atmosfären når 80 % bildas en vattenfilm med en tjocklek på 5–20 molekyler, och alla typer av molekyler kan röra sig fritt. När kol är närvarande kan elektrokemiska reaktioner uppstå.
När RH når 60 % bildas en vattenfilm på 2–4 vattenmolekyler på utrustningens ytskikt. När föroreningar löses upp sker kemiska reaktioner.
När RH < 20 % i atmosfären upphör nästan alla korrosionsfenomen.
Därför är fukttäthet en viktig del av produktskyddet.
För elektroniska apparater förekommer fukt i tre former: regn, kondens och vattenånga. Vatten är en elektrolyt som löser upp stora mängder korrosiva joner som korroderar metaller. När temperaturen på en viss del av utrustningen är under "daggpunkten" (temperaturen) kommer det att bildas kondens på ytan: strukturella delar eller PCBA.
Damm
Det finns damm i atmosfären, dammadsorberade joner som föroreningar samlas i elektronisk utrustning och orsakar fel. Detta är ett vanligt problem vid elektroniska fel ute i fält.
Damm delas in i två typerGrovt damm är oregelbundna partiklar med en diameter på 2,5–15 mikron, vilket i allmänhet inte orsakar fel, ljusbågar eller andra problem, men påverkar kontakten i kontakten. Fint damm är oregelbundna partiklar med en diameter på mindre än 2,5 mikron. Fint damm har en viss vidhäftning på PCBA (faner) och kan endast avlägsnas med en antistatisk borste.
Faror med damma. På grund av att damm avsätts på ytan av PCBA genereras elektrokemisk korrosion, och felfrekvensen ökar; b. Damm + fuktig värme + saltdimma orsakade de största skadorna på PCBA, och fel på elektronisk utrustning var mest förekommande inom den kemiska industrin och gruvområdena nära kusten, öknen (salt-alkalisk mark) och söder om Huaihe-floden under mögel- och regnsäsongen.
Därför är dammskydd en viktig del av produkten.
Saltspray
Bildandet av saltspray:Saltstänk orsakas av naturliga faktorer som havsvågor, tidvatten, atmosfäriskt cirkulationtryck (monsuntryck), solsken och så vidare. Det driver inåt landet med vinden, och dess koncentration minskar med avståndet från kusten. Vanligtvis är koncentrationen av saltstänk 1 % av kusten när det är 1 km från kusten (men det blåser längre under tyfonperioder).
Saltsprayens skadlighet:a. skada beläggningen på metallkonstruktionsdelar; b. Acceleration av elektrokemisk korrosion leder till brott på metalltrådar och fel på komponenter.
Liknande korrosionskällor:a. Handsvett innehåller salt, urea, mjölksyra och andra kemikalier, som har samma korrosiva effekt på elektronisk utrustning som saltspray. Därför bör handskar bäras under montering eller användning, och beläggningen bör inte vidröras med bara händer; b. Det finns halogener och syror i flussmedlet, vilka bör rengöras och deras restkoncentration kontrolleras.
Därför är förebyggande av saltstänk en viktig del av produktskyddet.
Forma
Mögel, det vanliga namnet för trådformade svampar, betyder "mögliga svampar", och tenderar att bilda frodigt mycel, men producerar inte stora fruktkroppar som svampar. På fuktiga och varma platser växer många svampar med blotta ögat några av de luddiga, flockiga eller spindelnätsformade kolonierna, det vill säga mögel.
FIG. 5: PCB-mögelfenomen
Skador av mögela. mögelfagocytos och -förökning gör att isoleringen i organiska material försämras, skadas och går sönder; b. Mögelmetaboliterna är organiska syror, som påverkar isoleringen och den elektriska hållfastheten och producerar en ljusbåge.
Därför är mögelskydd en viktig del av skyddsprodukter.
Med tanke på ovanstående aspekter måste produktens tillförlitlighet garanteras bättre, den måste isoleras från den yttre miljön så lite som möjligt, så formbeläggningsprocessen introduceras.
Beläggning av PCB efter beläggningsprocess, under den lila lampans skjuteffekt, kan den ursprungliga beläggningen bli så vacker!
Tre färgbeständiga beläggningaravser att belägga ett tunt skyddande isolerande lager på ytan av ett kretskort. Det är den vanligaste metoden för beläggning efter svetsning för närvarande, ibland kallad ytbeläggning och konform beläggning (engelska namn: coating, conformal coating). Den isolerar känsliga elektroniska komponenter från den hårda miljön, kan avsevärt förbättra säkerheten och tillförlitligheten hos elektroniska produkter och förlänga produkternas livslängd. Tre färgskyddande beläggningar kan skydda kretsar/komponenter från miljöfaktorer som fukt, föroreningar, korrosion, stress, stötar, mekaniska vibrationer och termiska cykler, samtidigt som de förbättrar produktens mekaniska hållfasthet och isoleringsegenskaper.
Efter beläggningsprocessen av PCB:n bildas en transparent skyddande film på ytan, vilket effektivt kan förhindra vatten- och fuktintrång, undvika läckage och kortslutning.
2. Huvudpunkterna i beläggningsprocessen
Enligt kraven i IPC-A-610E (Electronic Assembly Testing Standard) återspeglas det huvudsakligen i följande aspekter:
Område
1. Områden som inte kan beläggas:
Områden som kräver elektriska anslutningar, såsom guldplätter, guldfingrar, genomgående hål i metall, testhål;
Batterier och batterireparatörer;
Kontakt;
Säkring och hölje;
Värmeavledningsanordning;
Jumpertråd;
Linsen på en optisk anordning;
Potentiometer;
Sensor;
Ingen förseglad brytare;
Andra områden där beläggning kan påverka prestanda eller funktion.
2. Områden som måste beläggasalla lödfogar, stift, komponenter och ledare.
3. Valfria områden
Tjocklek
Tjockleken mäts på en plan, obehindrad, härdad yta av den tryckta kretskomponenten eller på en ansluten platta som genomgår processen med komponenten. Anslutna kort kan vara av samma material som tryckta kort eller andra icke-porösa material, såsom metall eller glas. Mätning av våtfilmstjocklek kan också användas som en valfri metod för att mäta beläggningstjocklek, så länge det finns ett dokumenterat omvandlingsförhållande mellan våt och torr filmtjocklek.
Tabell 1: Standardtjockleksområde för varje typ av beläggningsmaterial
Testmetod för tjocklek:
1. Mätverktyg för torrfilmstjocklek: en mikrometer (IPC-CC-830B); b Torrfilmstjockleksmätare (järnbas)
Figur 9. Mikrometertorrfilmsapparat
2. Mätning av våtfilmstjocklek: Tjockleken på våtfilmen kan erhållas med ett instrument för mätning av våtfilmstjocklek och sedan beräknas utifrån andelen limmets fasta ämne.
Tjocklek på torrfilm
I FIG. 10 erhölls våtfilmstjockleken med våtfilmstjockleksmätaren, och sedan beräknades torrfilmstjockleken.
Kantupplösning
DefinitionUnder normala omständigheter kommer sprutventilens sprutning ut ur linjekanten inte att vara särskilt rak, det kommer alltid att finnas en viss grad. Vi definierar gradbredden som kantupplösningen. Som visas nedan är storleken på d värdet på kantupplösningen.
Obs: Kantupplösningen är definitivt mindre, desto bättre, men olika kundkrav är inte desamma, så den specifika belagda kantupplösningen måste uppfylla kundernas krav.
Figur 11: Jämförelse av kantupplösning
Enhetlighet
Limmet ska ha en jämn tjocklek och en slät och transparent film som täcks av produkten. Tyngdpunkten ligger på att limmet ska vara jämnt tjockt över hela ytan. Det måste då vara lika tjockt och inga processproblem uppstår: sprickor, skiktning, orange linjer, föroreningar, kapillärfenomen eller bubblor.
Figur 12: Axial automatisk AC-serie automatisk beläggningsmaskins beläggningseffekt, enhetlighet är mycket konsekvent
3. Genomförandet av beläggningsprocessen
Beläggningsprocess
1 Förbered
Förbered produkter och lim och andra nödvändiga föremål;
Bestäm platsen för lokalt skydd;
Bestäm viktiga processdetaljer
2: Tvätta
Bör rengöras så snart som möjligt efter svetsning för att förhindra att svetssmuts blir svår att rengöra;
Avgör om det huvudsakliga föroreningsämnet är polärt eller opolärt för att välja lämpligt rengöringsmedel;
Om alkoholrengöringsmedel används måste säkerhetsaspekter beaktas: det måste finnas god ventilation och regler för kylning och torkning efter diskning, för att förhindra att kvarvarande lösningsmedel förångas orsakad av explosion i ugnen;
Vattenrengöring, med alkalisk rengöringsvätska (emulsion) för att tvätta flussmedlet och skölj sedan med rent vatten för att rengöra rengöringsvätskan för att uppfylla rengöringsstandarderna.
3. Maskeringsskydd (om ingen selektiv beläggningsutrustning används), det vill säga mask;
Bör välja icke-vidhäftande film kommer inte att överföra papperstejpen;
Antistatisk papperstejp bör användas för IC-skydd;
Enligt ritningskraven för vissa anordningar för att skydda mot skärmning;
4. Avfukta
Efter rengöring måste den skärmade PCBA:n (komponenten) förtorkas och avfuktas före beläggning;
Bestäm temperaturen/tiden för förtorkning enligt den temperatur som tillåts av PCBA (komponent);
PCBA (komponent) kan tillåtas bestämma temperaturen/tiden för förtorkningsbordet
5 lager
Processen för formbeläggning beror på PCBA-skyddskraven, den befintliga processutrustningen och den befintliga tekniska reserven, vilket vanligtvis uppnås på följande sätt:
a. Borsta för hand
Figur 13: Handborstningsmetod
Penselbeläggning är den mest använda processen, lämplig för småskalig produktion, komplex och tät PCBA-struktur, vilket kräver skyddskrav för hårda produkter. Eftersom penselbeläggningen kan styras fritt, förorenas inte de delar som inte får målas;
Penselbeläggning förbrukar minst material, lämplig för det högre priset på tvåkomponentsfärg;
Målningsprocessen har höga krav på operatören. Innan konstruktionen påbörjas bör ritningar och beläggningskrav noggrant granskas, namnen på PCBA-komponenterna bör identifieras och de delar som inte får beläggas bör markeras med iögonfallande märken;
För att undvika kontaminering får operatörer inte vidröra den tryckta plugin-modulen med händerna.
b. Doppa för hand
Figur 14: Handdoppningsmetod
Doppbeläggningsprocessen ger de bästa beläggningsresultaten. En jämn, kontinuerlig beläggning kan appliceras på vilken del som helst av kretskortet. Doppbeläggningsprocessen är inte lämplig för kretskort med justerbara kondensatorer, finjusterande magnetkärnor, potentiometrar, koppformade magnetkärnor och vissa delar med dålig tätning.
Viktiga parametrar för doppbeläggningsprocessen:
Justera lämplig viskositet;
Kontrollera hastigheten med vilken PCBA:n lyfts för att förhindra att bubblor bildas. Vanligtvis inte mer än 1 meter per sekund;
c. Sprutning
Sprutning är den mest använda och lättanvända processmetoden, indelad i följande två kategorier:
① Manuell sprutning
Figur 15: Manuell sprutningsmetod
Lämplig för arbetsstycket är mer komplext, svår att förlita sig på massproduktionssituationer för automationsutrustning, även lämplig för produktlinjevariationer men mindre situationer, kan sprutas till en mer speciell position.
Anmärkning vid manuell sprutning: Färgdimma kan förorena vissa enheter, såsom kretskortskontakter, IC-uttag, vissa känsliga kontakter och vissa jordningsdelar. Dessa delar måste vara uppmärksamma för att skydda skyddet ska vara tillförlitligt. En annan sak är att operatören inte bör röra den tryckta kontakten med handen för att förhindra kontaminering av kontaktens kontaktyta.
② Automatisk sprutning
Det hänvisar vanligtvis till automatisk sprutning med selektiv beläggningsutrustning. Lämplig för massproduktion, god konsistens, hög precision, låg miljöförorening. Med uppgraderingen av industrin, ökningen av arbetskraftskostnaderna och de strikta kraven på miljöskydd ersätter automatisk sprututrustning gradvis andra beläggningsmetoder.
Med de ökande automatiseringskraven inom Industri 4.0 har branschens fokus skiftat från att tillhandahålla lämplig beläggningsutrustning till att lösa problemet med hela beläggningsprocessen. Automatisk selektiv beläggningsmaskin - beläggningen är exakt och utan materialspill, lämplig för stora mängder beläggning, mest lämplig för stora mängder av tre typer av anti-färg-beläggningar.
Jämförelse avautomatisk beläggningsmaskinochtraditionell beläggningsprocess
Traditionell PCBA tre-tät färgbeläggning:
1) Borstbeläggning: det finns bubblor, vågor, borsthårborttagning;
2) Skrivning: för långsam, precisionen kan inte kontrolleras;
3) Blötläggning av hela stycket: för slöseri med färg, låg hastighet;
4) Sprutpistolens sprutning: för mycket drift på fixturskyddet
Beläggningsmaskinens beläggning:
1) Mängden sprutmålning, sprutmålningsposition och område ställs in korrekt, och det finns inget behov av att lägga till personer för att torka av skivan efter sprutmålning.
2) Vissa instickskomponenter med stort avstånd från plattans kant kan målas direkt utan att fixturen monteras, vilket sparar tid åt plattinstallationspersonalen.
3) Ingen gasförångning, för att säkerställa en ren driftsmiljö.
4) Inget substrat behöver täckas med fixturer för att täcka kolfilmen, vilket eliminerar risken för kollision.
5) Tre jämna anti-färgbeläggningstjocklekar förbättrar produktionseffektiviteten och produktkvaliteten avsevärt, men undviker också färgspill.
PCBA:s automatiska tre-färgsskyddsmaskin är speciellt konstruerad för sprutning av tre intelligenta sprututrustningar mot färg. Eftersom materialet som ska sprutas och den sprutvätska som appliceras är olika, är även valet av utrustningskomponenter olika i konstruktionen av sprutmaskinen. Tre-färgsskyddsmaskinerna använder det senaste datorstyrningsprogrammet, kan realisera treaxlig länkning, samtidigt utrustade med ett kamerapositionerings- och spårningssystem, kan exakt styra sprutområdet.
Trefärgsbeläggningsmaskiner, även kända som trefärgslimmaskiner, trefärgsspraylimmaskiner, trefärgsspraymaskiner och trefärgsspraymaskiner, är speciellt för vätskekontroll. PCB-ytan täcks med ett lager av trefärgsbeläggningar, såsom impregnering, sprutning eller spinbeläggningsmetod, och PCB-ytan täcks med ett lager fotoresist.
Hur man ska lösa den nya eran av tre typer av anti-färgbeläggningar har blivit ett brådskande problem att lösa inom branschen. Den automatiska beläggningsutrustningen, som representeras av precisionsmaskiner för selektiv beläggning, ger ett nytt sätt att arbeta,beläggningen är korrekt och inget materialslöseri, den mest lämpliga för ett stort antal tre anti-färgbeläggningar.
