Detaljerad analys av SMT patch och THT genom hål plug-in PCBA tre anti-lack beläggning process och nyckelteknologier!
När storleken på PCBA-komponenter blir mindre och mindre, blir densiteten högre och högre;Stödhöjden mellan enheter och enheter (avståndet mellan PCB och markfrigång) blir också mindre och mindre, och miljöfaktorernas inverkan på PCBA ökar också.Därför ställer vi högre krav på tillförlitligheten hos PCBA för elektroniska produkter.
1.Miljöfaktorer och deras påverkan
Vanliga miljöfaktorer som fukt, damm, saltspray, mögel etc. kan orsaka olika felproblem hos PCBA
Fuktighet
Nästan alla elektroniska PCB-komponenter i den yttre miljön löper risk för korrosion, bland annat vatten är det viktigaste mediet för korrosion.Vattenmolekyler är tillräckligt små för att penetrera nätmolekylspalten hos vissa polymermaterial och komma in i det inre eller nå den underliggande metallen genom hålet i beläggningen för att orsaka korrosion.När atmosfären når en viss luftfuktighet kan det orsaka elektrokemisk migration av PCB, läckström och signalförvrängning i högfrekventa kretsar.
Ånga/fuktighet + joniska föroreningar (salter, flussmedelsaktiva ämnen) = ledande elektrolyter + spänningsspänning = elektrokemisk migration
När RH i atmosfären når 80% kommer det att finnas 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 inträffa.
När RH når 60%, kommer ytskiktet på utrustningen att bilda 2~4 vattenmolekyler tjock vattenfilm, när det finns föroreningar löses i, kommer det att finnas kemiska reaktioner;
När RH < 20 % i atmosfären upphör nästan alla korrosionsfenomen.
Därför är fuktsäker en viktig del av produktskyddet.
För elektroniska enheter finns fukt i tre former: regn, kondens och vattenånga.Vatten är en elektrolyt som löser upp stora mängder frätande joner som korroderar metaller.När temperaturen på en viss del av utrustningen är under "daggpunkten" (temperatur), kommer det att uppstå kondens på ytan: strukturella delar eller PCBA.
Damm
Det finns damm i atmosfären, dammadsorberade jonföroreningar sätter sig i det inre av elektronisk utrustning och orsakar fel.Detta är ett vanligt problem med elektroniska fel på fältet.
Damm delas in i två sorter: grovt damm är diametern på 2,5 ~ 15 mikron av oregelbundna partiklar, kommer i allmänhet inte att orsaka fel, båge och andra problem, men påverkar kontakten;Fint damm är oregelbundna partiklar med en diameter på mindre än 2,5 mikron.Fint damm har viss vidhäftning på PCBA (faner), som endast kan avlägsnas med antistatisk borste.
Faror med damm: a.På grund av att damm lägger sig på ytan av PCBA genereras elektrokemisk korrosion och felfrekvensen ökar;b.Damm + fuktig värme + saltdimma orsakade de största skadorna på PCBA, och felet i den elektroniska utrustningen var mest i den kemiska industrin och gruvområdet nära kusten, öknen (salt-alkaliland) och söder om Huaihe-floden under mögel och regnperioden.
Därför är dammskydd en viktig del av produkten.
Saltspray
Bildandet av saltspray:Saltspray orsakas av naturliga faktorer som havsvågor, tidvatten, atmosfäriskt cirkulationstryck (monsun), solsken och så vidare.Den kommer att driva inåt landet med vinden, och dess koncentration kommer att minska med avståndet från kusten.Vanligtvis är koncentrationen av saltstänk 1 % av kusten när den är 1 km från kusten (men det kommer att blåsa längre under tyfonperioden).
Saltsprayens skadlighet:a.skada beläggningen av metallkonstruktionsdelar;b.Acceleration av elektrokemisk korrosionshastighet leder till brott på metalltrådar och fel på komponenter.
Liknande källor till korrosion:a.Handsvett innehåller salt, urea, mjölksyra och andra kemikalier, som har samma frätande 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, som bör rengöras och deras restkoncentration kontrolleras.
Därför är saltsprayförebyggande en viktig del av skyddet av produkter.
Forma
Mögel, det vanliga namnet för filamentösa svampar, betyder "möga svampar", tenderar att bilda frodiga mycel, men producerar inte stora fruktkroppar som svampar.På fuktiga och varma platser växer många föremål på blotta ögat, några av de flummiga, flockiga eller spindelvävsformade kolonierna, det vill säga mögel.
FIKON.5: PCB-mögelfenomen
Skada av mögel: a.mögelfagocytos och förökning gör att isoleringen av organiska material minskar, skadas och misslyckas;b.Metaboliter av mögel är organiska syror, som påverkar isoleringen och den elektriska styrkan och producerar ljusbåge.
Därför är antimögel en viktig del av skyddsprodukter.
Med tanke på ovanstående aspekter måste produktens tillförlitlighet garanteras bättre, den måste isoleras från den yttre miljön så lågt som möjligt, så att formbeläggningsprocessen introduceras.
Beläggning av PCB efter beläggningsprocessen, under den lila lampans skjuteffekt, kan den ursprungliga beläggningen vara så vacker!
Tre anti-lack beläggningsyftar på att belägga ett tunt skyddande isolerande skikt på ytan av PCB.Det är den vanligaste eftersvetsningsmetoden för närvarande, ibland kallad ytbeläggning och konform beläggning (engelska namnet: beläggning, konform beläggning).Det kommer att isolera känsliga elektroniska komponenter från den hårda miljön, kan avsevärt förbättra säkerheten och tillförlitligheten för elektroniska produkter och förlänga produkternas livslängd.Tre antilackbeläggningar kan skydda kretsar/komponenter från miljöfaktorer som fukt, föroreningar, korrosion, stress, stötar, mekaniska vibrationer och termisk cykel, samtidigt som de förbättrar produktens mekaniska styrka och isoleringsegenskaper.
Efter beläggningsprocessen av PCB, bilda en transparent skyddsfilm på ytan, kan effektivt 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. Ytor som inte kan beläggas:
Områden som kräver elektriska anslutningar, såsom guldkuddar, guldfingrar, genomgående metallhål, testhål;
Batterier och batterifixerare;
Anslutning;
Säkring och hölje;
Värmeavledningsanordning;
Bygeltråd;
Linsen i en optisk anordning;
Potentiometer;
Sensor;
Ingen förseglad strömbrytare;
Andra områden där beläggning kan påverka prestanda eller funktion.
2. Ytor som måste beläggas: alla lödförband, stift, komponenter och ledare.
3. Valfria områden
Tjocklek
Tjockleken mäts på en plan, obehindrad, härdad yta av den tryckta kretskomponenten eller på en fäst platta som genomgår processen med komponenten.Fästa skivor kan vara av samma material som tryckta skivor eller andra icke-porösa material, såsom metall eller glas.Våtfilmtjockleksmätning kan också användas som en valfri metod för beläggningstjockleksmätning, så länge det finns ett dokumenterat omvandlingsförhållande mellan våt och torr filmtjocklek.
Tabell 1: Tjockleksintervall standard för varje typ av beläggningsmaterial
Testmetod för tjocklek:
1. Mätverktyg för torr filmtjocklek: en mikrometer (IPC-CC-830B);b Testare för torr filmtjocklek (järnbas)
Figur 9. Mikrometertorrfilmsapparat
2. Mätning av våtfilmtjocklek: tjockleken på våtfilm kan erhållas med mätinstrument för våtfilmtjocklek och beräknas sedan med andelen fast liminnehåll
Tjocklek på torr film
I FIG.10, erhölls den våta filmtjockleken med våtfilmtjocklekstestaren, och sedan beräknades den torra filmtjockleken
Kantupplösning
Definition: Under normala omständigheter kommer sprayventilens spray ut från ledningskanten inte att vara särskilt rak, det kommer alltid att finnas en viss grad.Vi definierar gradens bredd som kantupplösningen.Som visas nedan är storleken på d värdet för kantupplösning.
Obs: Kantupplösningen är definitivt ju mindre desto bättre, men olika kundkrav är inte desamma, så den specifika belagda kantupplösningen så länge den uppfyller kundernas krav.
Figur 11: Jämförelse av kantupplösning
Enhetlighet
Lim ska vara som en enhetlig tjocklek och slät och transparent film täckt av produkten, tonvikten ligger på enhetligheten hos limet som täcks av produkten ovanför området, då måste det vara samma tjocklek, det finns inga processproblem: sprickor, stratifiering, orange linjer, föroreningar, kapillärfenomen, bubblor.
Figur 12: Axial automatisk beläggningseffekt i AC-serien för automatisk beläggningsmaskin, enhetligheten är mycket konsekvent
3. Förverkligandet 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 på kortast tid efter svetsning, för att förhindra svetssmuts är svårt att rengöra;
Bestäm om huvudföroreningen är polär eller opolär för att välja lämpligt rengöringsmedel;
Om alkoholrengöringsmedel används, måste säkerhetsfrågor uppmärksammas: det måste finnas god ventilation och regler för kylning och torkning efter tvätt, för att förhindra att kvarvarande lösningsmedel förångas till följd 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 kraven i ritningarna för vissa enheter för att skydda skydd;
4. Avfukta
Efter rengöring måste den skärmade PCBA (komponenten) förtorkas och avfuktas före beläggning;
Bestäm temperaturen/tiden för förtorkning enligt den temperatur som tillåts av PCBA (komponent);
PCBA (komponent) kan tillåtas att bestämma temperaturen/tiden för förtorkningsbordet
5 kappa
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: Metod för handborstning
Borstbeläggning är den mest tillämpliga processen, lämplig för produktion av små partier, PCBA-struktur komplex och tät, måste skydda skyddskraven för hårda produkter.Eftersom penselbeläggningen kan styras fritt, så att de delar som inte får målas inte blir förorenade;
Penselbeläggning förbrukar minst material, lämpligt för det högre priset på tvåkomponentsfärgen;
Målningsprocessen ställer höga krav på operatören.Före konstruktionen bör ritningarna och beläggningskraven noggrant smältas, namnen på PCBA-komponenter bör kännas igen och de delar som inte får beläggas bör märkas med iögonfallande märken;
Operatörer får inte röra den utskrivna plugin-modulen med händerna när som helst för att undvika kontaminering;
b. Doppa för hand
Figur 14: Handdoppningsmetod
Doppbeläggningsprocessen ger de bästa beläggningsresultaten.En enhetlig, kontinuerlig beläggning kan appliceras på vilken del av PCBA som helst.Doppbeläggningsprocessen är inte lämplig för PCbas med justerbara kondensatorer, finjusterande magnetiska kärnor, potentiometrar, koppformade magnetiska kärnor och vissa delar med dålig tätning.
Nyckelparametrar för doppbeläggningsprocessen:
Justera lämplig viskositet;
Kontrollera hastigheten med vilken PCBA lyfts för att förhindra att bubblor bildas.Vanligtvis inte mer än 1 meter per sekund;
c.Besprutning
Sprayning är den mest använda, lätta att acceptera processmetoden, uppdelad i följande två kategorier:
① Manuell sprutning
Figur 15: Manuell sprutmetod
Lämplig för arbetsstycket är mer komplext, svårt att förlita sig på automationsutrustning massproduktion situation, även lämplig för produktlinjen sort men mindre situation, kan sprutas till en mer speciell position.
Anmärkning till manuell sprutning: färgdimma kommer att förorena vissa enheter, såsom PCB-plugin, IC-uttag, några känsliga kontakter och vissa jordade delar, dessa delar måste vara uppmärksamma på skyddets tillförlitlighet.En annan punkt är att operatören inte bör röra den tryckta pluggen med handen när som helst för att förhindra kontaminering av kontaktytan.
② Automatisk sprutning
Det avser vanligtvis automatisk sprutning med selektiv beläggningsutrustning.Lämplig för massproduktion, bra konsistens, hög precision, liten miljöförorening.Med uppgraderingen av industrin, ökningen av arbetskostnaden och de strikta kraven på miljöskydd, ersätter automatisk sprututrustning gradvis andra beläggningsmetoder.
Med de ökande automationskraven för industri 4.0 har branschens fokus flyttats från att tillhandahålla lämplig beläggningsutrustning till att lösa problemet med hela beläggningsprocessen.Automatisk selektiv beläggningsmaskin - beläggning exakt och inget slöseri med material, lämplig för stora mängder beläggning, mest lämplig för stora mängder av tre anti-lack beläggning.
Jämförelse avautomatisk beläggningsmaskinochtraditionell beläggningsprocess
Traditionell PCBA trebeständig färgbeläggning:
1) Borstbeläggning: det finns bubblor, vågor, borsthårborttagning;
2) Skrivning: för långsam, precision kan inte kontrolleras;
3) Blötläggning av hela biten: för slösaktig färg, låg hastighet;
4) Sprayning med sprutpistol: för att fixera skydd, glida för mycket
Beläggning av maskinbeläggning:
1) Mängden spraymålning, spraymålningsposition och område är korrekt inställda, och det finns ingen anledning att lägga till personer för att torka av brädan efter spraymålning.
2) Vissa instickskomponenter med stort avstånd från kanten av plåten kan målas direkt utan att installera fixturen, vilket sparar plåtinstallationspersonal.
3) Ingen gasförångning, för att säkerställa en ren driftsmiljö.
4) Allt substrat behöver inte använda fixturer för att täcka kolfilmen, vilket eliminerar risken för kollision.
5) Tre tjocka anti-färgbeläggningar, förbättrar avsevärt produktionseffektiviteten och produktkvaliteten, men undviker också färgavfall.
PCBA automatisk tre anti-färgbeläggningsmaskin, är speciellt utformad för att spruta tre anti-färg intelligent sprayutrustning.Eftersom materialet som ska sprutas och sprutvätskan som appliceras är olika, är beläggningsmaskinen i konstruktionen av valet av utrustningskomponenter också annorlunda, tre anti-färgbeläggningsmaskiner antar det senaste datorkontrollprogrammet, kan realisera den treaxliga länkningen, samtidigt utrustad med ett kamerapositionerings- och spårningssystem, kan exakt kontrollera sprutområdet.
Tre anti-färgbeläggningsmaskin, även känd som tre anti-färg limmaskin, tre anti-färg spray lim maskin, tre anti-färg olje spray maskin, tre anti-färg spray maskin, är speciellt för vätskekontroll, på PCB ytan täckt med ett lager av tre anti-färger, såsom impregnering, sprayning eller spinnbeläggningsmetod på PCB-ytan täckt med ett lager av fotoresist.
Hur man löser den nya eran av tre anti-färgbeläggning efterfrågan, har blivit ett akut problem som ska lösas i branschen.Den automatiska beläggningsutrustningen representerad av precisionsselektiv beläggningsmaskin ger ett nytt sätt att arbeta,beläggning exakt och inget slöseri med material, den mest lämpliga för ett stort antal av tre anti-lack beläggning.