Detaljeret analyse af SMT-patch og THT-gennemførings-PCBA's tre anti-malingbelægningsprocesser og nøgleteknologier!
Efterhånden som størrelsen på PCBA-komponenter bliver mindre og mindre, bliver densiteten højere og højere; Understøtningshøjden mellem enheder og enheder (afstanden mellem PCB og frihøjde) bliver også mindre og mindre, og indflydelsen fra miljøfaktorer på PCBA stiger også. Derfor stiller vi højere krav til pålideligheden af PCBA i elektroniske produkter.
1. Miljøfaktorer og deres indvirkning
Almindelige miljøfaktorer såsom fugtighed, støv, saltspray, skimmelsvamp osv. kan forårsage forskellige fejlproblemer i PCBA'en.
Fugtighed
Næsten alle elektroniske printkortkomponenter i det ydre miljø er i risiko for korrosion, hvoraf vand er det vigtigste medium for korrosion. Vandmolekyler er små nok til at trænge ind i det molekylære net i nogle polymermaterialer og trænge ind i det indre eller nå det underliggende metal gennem belægningens nålehul og forårsage korrosion. Når atmosfæren når en vis luftfugtighed, kan det forårsage elektrokemisk migration af printkortet, lækstrøm og signalforvrængning i højfrekvente kredsløb.
Damp/fugtighed + ioniske forurenende stoffer (salte, fluxaktive stoffer) = ledende elektrolytter + spændingsspænding = elektrokemisk migration
Når den relative luftfugtighed i atmosfæren når 80%, vil der dannes en vandfilm med en tykkelse på 5~20 molekyler, og alle slags molekyler kan bevæge sig frit. Når der er kulstof til stede, kan der forekomme elektrokemiske reaktioner.
Når RF når 60%, vil udstyrets overfladelag danne en vandfilm på 2~4 vandmolekyler. Når der opløses forurenende stoffer, vil der forekomme kemiske reaktioner.
Når RF < 20% i atmosfæren, stopper næsten alle korrosionsfænomener.
Derfor er fugttæthed en vigtig del af produktbeskyttelsen.
For elektroniske apparater findes fugt i tre former: regn, kondens og vanddamp. Vand er en elektrolyt, der opløser store mængder korroderende ioner, som korroderer metaller. Når temperaturen på en bestemt del af udstyret er under "dugpunktet" (temperaturen), vil der være kondens på overfladen: strukturelle dele eller PCBA.
Støv
Der er støv i atmosfæren, og støvabsorberede ioner sætter sig i det indre af elektronisk udstyr og forårsager fejl. Dette er et almindeligt problem med elektroniske fejl i felten.
Støv er opdelt i to typerGroft støv er uregelmæssige partikler med en diameter på 2,5~15 mikron, hvilket generelt ikke forårsager fejl, lysbuer eller andre problemer, men påvirker kontakten med stikket. Fint støv er uregelmæssige partikler med en diameter på mindre end 2,5 mikron. Fint støv har en vis vedhæftning til PCBA (finer), som kun kan fjernes med en antistatisk børste.
Farer ved støva. På grund af støv, der sætter sig på overfladen af PCBA, genereres elektrokemisk korrosion, og fejlraten stiger; b. Støv + fugtig varme + salttåge forårsagede den største skade på PCBA, og fejl i elektronisk udstyr var mest udbredt i den kemiske industri og minedriftsområder nær kysten, ørkenen (saltvands-alkaliland) og syd for Huaihe-floden i løbet af meldug- og regnsæsonen.
Derfor er støvbeskyttelse en vigtig del af produktet.
Saltspray
Dannelsen af salttåge:Salttåge forårsages af naturlige faktorer som havbølger, tidevand, atmosfærisk cirkulation (monsuntryk), solskin og så videre. Det vil drive ind i landet med vinden, og dets koncentration vil falde med afstanden fra kysten. Normalt er koncentrationen af salttåge 1% af kysten, når den er 1 km fra kysten (men det vil blæse længere i tyfonperioder).
Salttågens skadelighed:a. beskadige belægningen af metalkonstruktionsdele; b. Acceleration af elektrokemisk korrosionshastighed fører til brud på metaltråde og svigt af komponenter.
Lignende kilder til korrosion:a. Håndsved indeholder salt, urinstof, mælkesyre og andre kemikalier, som har samme ætsende effekt på elektronisk udstyr som salttåge. Derfor bør handsker bæres under montering eller brug, og belægningen bør ikke berøres med bare hænder; b. Der er halogener og syrer i fluxen, som bør rengøres, og deres restkoncentration bør kontrolleres.
Derfor er forebyggelse af salttåge en vigtig del af produktbeskyttelsen.
Skimmelsvamp
Meldug, det almindelige navn for trådformede svampe, betyder "muggede svampe", og har en tendens til at danne frodigt mycelium, men producerer ikke store frugtlegemer som svampe. På fugtige og varme steder vokser mange elementer med det blotte øje nogle af de fnuggede, flokkulerende eller spindelvævsformede kolonier, det vil sige skimmel.
FIG. 5: PCB-meldugfænomen
Skader fra skimmelsvampa. Skimmelsvampens fagocytose og spredning forårsager forringelse, beskadigelse og svigt af organiske materialers isolering; b. Skimmelsvampens metabolitter er organiske syrer, som påvirker isoleringen og den elektriske styrke og producerer en lysbue.
Derfor er anti-skimmel en vigtig del af beskyttelsesprodukter.
I betragtning af ovenstående aspekter skal produktets pålidelighed garanteres bedre, og det skal isoleres så lidt som muligt fra det ydre miljø, så formbelægningsprocessen introduceres.
Belægning af PCB efter belægningsproces, under den lilla lampe-optagelseseffekt, kan den originale belægning være så smuk!
Tre anti-maling belægningerBetegner belægning af et tyndt beskyttende isolerende lag på overfladen af printplader. Det er den mest almindeligt anvendte belægningsmetode efter svejsning i øjeblikket, undertiden kaldet overfladebelægning og konform belægning (engelsk navn: coating, conformal coating). Det vil isolere følsomme elektroniske komponenter fra det barske miljø, kan forbedre sikkerheden og pålideligheden af elektroniske produkter betydeligt og forlænge produkternes levetid. Tre anti-maling-belægninger kan beskytte kredsløb/komponenter mod miljøfaktorer som fugt, forurenende stoffer, korrosion, stress, stød, mekaniske vibrationer og termiske cyklusser, samtidig med at produktets mekaniske styrke og isoleringsegenskaber forbedres.
Efter belægningsprocessen af PCB'en dannes en gennemsigtig beskyttende film på overfladen, som effektivt kan forhindre vand- og fugtindtrængning og undgå lækage og kortslutning.
2. Hovedpunkter i belægningsprocessen
I henhold til kravene i IPC-A-610E (standard for elektronisk monteringstest) afspejles det primært i følgende aspekter:
Område
1. Områder, der ikke kan belægges:
Områder, der kræver elektriske forbindelser, såsom guldpuder, guldfingre, metalgennemgangshuller, testhuller;
Batterier og batterireparatører;
Stik;
Sikring og hus;
Varmeafledningsenhed;
Jumperledning;
Linsen på en optisk enhed;
Potentiometer;
Sensor;
Ingen forseglet kontakt;
Andre områder, hvor belægning kan påvirke ydeevne eller drift.
2. Områder, der skal belæggesalle loddeforbindelser, stifter, komponenter og ledere.
3. Valgfrie områder
Tykkelse
Tykkelsen måles på en plan, uhindret, hærdet overflade af den printede kredsløbskomponent eller på en fastgjort plade, der gennemgår processen med komponenten. Fastgjorte printkort kan være af samme materiale som printkort eller andre ikke-porøse materialer, såsom metal eller glas. Vådfilmtykkelsesmåling kan også bruges som en valgfri metode til måling af belægningstykkelse, så længe der er et dokumenteret konverteringsforhold mellem våd og tør filmtykkelse.
Tabel 1: Standardtykkelsesområde for hver type belægningsmateriale
Testmetode for tykkelse:
1. Måleværktøj til tørfilmtykkelse: et mikrometer (IPC-CC-830B); b Tørfilmtykkelsesmåler (jernbase)
Figur 9. Mikrometer tørfilmapparat
2. Måling af vådfilmtykkelse: Vådfilmtykkelsen kan måles med et vådfilmtykkelsesmåleinstrument og derefter beregnes ud fra andelen af limens faste stofindhold.
Tykkelsen af tørfilmen
I FIG. 10 blev vådfilmtykkelsen målt med vådfilmtykkelsesmåleren, og derefter blev tørfilmtykkelsen beregnet.
Kantopløsning
DefinitionUnder normale omstændigheder vil sprøjteventilens sprøjtning ud af linjekanten ikke være særlig lige, der vil altid være en vis grat. Vi definerer gratens bredde som kantopløsningen. Som vist nedenfor er størrelsen af d værdien af kantopløsningen.
Bemærk: Kantopløsningen er bestemt bedre, jo mindre, jo bedre. Kundernes krav er dog ikke de samme, så den specifikke opløsning på den belagte kant opfylder kun kundernes krav.
Figur 11: Sammenligning af kantopløsning
Ensartethed
Limen skal have en ensartet tykkelse og en glat og transparent film, der dækkes af produktet. Der lægges vægt på ensartet lim, der dækkes af produktet ovenpå. Limen skal være af samme tykkelse og være af samme kvalitet. Der må ikke være procesproblemer: revner, lagdeling, orange linjer, forurening, kapillærfænomener eller bobler.
Figur 12: Aksial automatisk AC-serie automatisk belægningsmaskines belægningseffekt og ensartethed er meget konsistent.
3. Realiseringen af belægningsprocessen
Belægningsproces
1 Forbered
Forbered produkter og lim og andre nødvendige genstande;
Bestem placeringen af den lokale beskyttelse;
Bestem nøgleprocesdetaljer
2: Vask
Bør rengøres hurtigst muligt efter svejsning for at forhindre, at svejsesnavs bliver vanskeligt at rengøre;
Bestem, om det primære forurenende stof er polært eller ikke-polært, for at vælge det passende rengøringsmiddel;
Hvis der anvendes alkoholbaseret rengøringsmiddel, skal der tages hensyn til sikkerhedsforanstaltninger: der skal være god ventilation og regler for afkøling og tørring efter vask for at forhindre resterende fordampning af opløsningsmidler forårsaget af eksplosion i ovnen;
Vandrensning, med alkalisk rengøringsvæske (emulsion) til at vaske fluxen, og skyl derefter med rent vand for at rengøre rengøringsvæsken for at opfylde rengøringsstandarderne;
3. Maskeringsbeskyttelse (hvis der ikke anvendes selektivt belægningsudstyr), dvs. maske;
Bør vælge ikke-klæbende film, da papirtapen ikke vil overføres;
Antistatisk papirtape bør anvendes til IC-beskyttelse;
I henhold til kravene i tegninger for nogle enheder til afskærmning af beskyttelse;
4. Affugtning
Efter rengøring skal den afskærmede PCBA (komponent) fortørres og affugtes inden belægning;
Bestem temperaturen/tiden for fortørring i henhold til den temperatur, der er tilladt af PCBA (komponent);
PCBA (komponent) kan tillades at bestemme temperaturen/tiden for fortørringsbordet
5 lag
Processen med formbelægning afhænger af PCBA-beskyttelseskravene, det eksisterende procesudstyr og den eksisterende tekniske reserve, hvilket normalt opnås på følgende måder:
a. Børst i hånden
Figur 13: Manuel børstning
Børstebelægning er den mest anvendte proces, der er egnet til produktion i små serier, PCBA-strukturer med komplekse og tætte strukturer, og som skal opfylde kravene til beskyttelse mod barske produkter. Fordi børstebelægningen kan styres frit, forurenes de dele, der ikke må males, ikke;
Penselmaling forbruger mindst materiale, hvilket er egnet til den højere pris på tokomponentmaling;
Malingsprocessen stiller høje krav til operatøren. Før konstruktionen skal tegningerne og kravene til belægning omhyggeligt gennemgås, navnene på PCBA-komponenterne skal genkendes, og de dele, der ikke må belægges, skal markeres med iøjnefaldende mærker;
For at undgå kontaminering må operatører ikke røre ved det trykte plugin med hænderne på noget tidspunkt;
b. Dyp i hånden
Figur 14: Hånddypningsmetode til belægning
Dyppebelægningsprocessen giver de bedste belægningsresultater. En ensartet, kontinuerlig belægning kan påføres enhver del af printkortet. Dyppebelægningsprocessen er ikke egnet til printkort med justerbare kondensatorer, finjusterende magnetkerner, potentiometre, kopformede magnetkerner og visse dele med dårlig tætning.
Nøgleparametre for dyppebelægningsprocessen:
Juster den passende viskositet;
Kontroller den hastighed, hvormed PCBA'en løftes, for at forhindre dannelse af bobler. Normalt ikke mere end 1 meter pr. sekund;
c. Sprøjtning
Sprøjtning er den mest anvendte og lette procesmetode, opdelt i følgende to kategorier:
① Manuel sprøjtning
Figur 15: Manuel sprøjtemetode
Velegnet til emnet, der er mere komplekst, og hvor det er vanskeligt at stole på masseproduktionssituationen for automatiseringsudstyr, er også egnet til produktlinjevariationer, men i en mindre situation, og kan sprøjtes i en mere speciel position.
Bemærkning vedrørende manuel sprøjtning: Malingståge vil forurene visse enheder, såsom printkortstik, IC-fatninger, visse følsomme kontakter og visse jorddele. Disse dele skal være opmærksomme på pålideligheden af beskyttelsen. Et andet punkt er, at operatøren ikke må røre det trykte stik med hånden på noget tidspunkt for at forhindre forurening af stikkets kontaktflade.
② Automatisk sprøjtning
Det refererer normalt til automatisk sprøjtning med selektivt belægningsudstyr. Velegnet til masseproduktion, god konsistens, høj præcision, lav miljøforurening. Med opgraderingen af industrien, stigende lønomkostninger og de strenge krav til miljøbeskyttelse erstatter automatisk sprøjteudstyr gradvist andre belægningsmetoder.
Med de stigende automatiseringskrav i Industri 4.0 er branchens fokus flyttet fra at levere passende belægningsudstyr til at løse problemet med hele belægningsprocessen. Automatisk selektiv belægningsmaskine - præcis belægning og intet materialespild, egnet til store mængder belægning, mest egnet til store mængder af tre typer anti-maling belægning.
Sammenligning afautomatisk belægningsmaskineogtraditionel belægningsproces
Traditionel PCBA tre-bestandig malingbelægning:
1) Børstebelægning: der er bobler, bølger, hårfjerning med børste;
2) Skrivning: for langsom, præcisionen kan ikke kontrolleres;
3) Gennemvædning af hele stykket: for spild af maling, lav hastighed;
4) Sprøjtning med sprøjtepistol: For meget drift på grund af beskyttelse af armaturet
Belægning af belægningsmaskine:
1) Mængden af sprøjtemaling, sprøjtemalingsposition og -område indstilles nøjagtigt, og der er ikke behov for at tilføje personer til at tørre pladen af efter sprøjtemaling.
2) Nogle plug-in-komponenter med stor afstand fra pladens kant kan males direkte uden at montere armaturet, hvilket sparer pladeinstallationspersonalet.
3) Ingen gasfordampning for at sikre et rent driftsmiljø.
4) Alt substrat behøver ikke at bruge armaturer til at dække kulfilmen, hvilket eliminerer muligheden for kollision.
5) Tre ensartede anti-malingslagtykkelser forbedrer produktionseffektiviteten og produktkvaliteten betydeligt, men undgår også malingspild.
PCBA's automatiske tre-aksede anti-maling-belægningsmaskine er specielt designet til sprøjtning af tre intelligente anti-maling-sprøjteudstyr. Da det materiale, der skal sprøjtes, og den påførte sprøjtevæske er forskelligt, er valget af udstyrskomponenter også forskelligt i belægningsmaskinens konstruktion. Tre-aksede anti-maling-belægningsmaskiner anvender det nyeste computerstyringsprogram, kan realisere treakset kobling, samtidig udstyret med et kamerapositionerings- og sporingssystem, kan sprøjteområdet præcist styres.
Tre-anti-maling belægningsmaskiner, også kendt som tre-anti-maling lim maskiner, tre-anti-maling spray lim maskiner, tre-anti-maling olie sprøjtemaskiner, tre-anti-maling sprøjtemaskiner, er specielt til væskekontrol, på PCB overfladen dækket af et lag af tre-anti-maling, såsom imprægnering, sprøjtning eller spin coating metode på PCB overfladen dækket af et lag af fotoresist.
Hvordan man løser den nye æra med tre typer anti-malingbelægning er blevet et presserende problem, der skal løses i branchen. Det automatiske belægningsudstyr, der repræsenteres af præcisions-selektive belægningsmaskiner, bringer en ny måde at betjene på.Præcis belægning og intet spild af materialer, den mest velegnede til et stort antal af tre anti-maling belægninger.
