Детаљна анализа SMT закрпа и THT кроз рупу, PCBA са три процеса премазивања против боје и кључних технологија!
Како величина PCBA компоненти постаје све мања и мања, густина постаје све већа и већа; Висина подршке између уређаја и уређаја (размак између PCB-а и удаљености од тла) такође постаје све мања и мања, а утицај фактора околине на PCBA се такође повећава. Стога постављамо веће захтеве за поузданост PCBA електронских производа.
1. Фактори животне средине и њихов утицај
Уобичајени фактори околине као што су влажност, прашина, со, буђ итд. могу изазвати разне проблеме са кваром ПЦБА.
Влажност
Готово све електронске компоненте ПЦБ-а у спољашњем окружењу су у опасности од корозије, међу којима је вода најважнији медијум за корозију. Молекули воде су довољно мали да продру кроз молекуларни отвор мреже неких полимерних материјала и уђу у унутрашњост или доспеју до метала испод премаза и изазову корозију. Када атмосфера достигне одређену влажност, може доћи до електрохемијске миграције ПЦБ-а, струје цурења и изобличења сигнала у високофреквентним колима.
Пара/влажност + јонски загађивачи (соли, активни агенси флукса) = проводљиви електролити + напон напона = електрохемијска миграција
Када релативна влажност у атмосфери достигне 80%, формираће се водени филм дебљине 5~20 молекула, и све врсте молекула могу се слободно кретати. Када је присутан угљеник, могу се десити електрохемијске реакције.
Када релативна влажност достигне 60%, површински слој опреме ће формирати водени филм дебљине 2~4 молекула воде, а када се загађивачи растворе, доћи ће до хемијских реакција.
Када је релативна влажност ваздуха < 20% у атмосфери, скоро све појаве корозије престају.
Стога је отпорност на влагу важан део заштите производа.
Код електронских уређаја, влага долази у три облика: киша, кондензација и водена пара. Вода је електролит који раствара велике количине корозивних јона који кородирају метале. Када је температура одређеног дела опреме испод „тачке росе“ (температуре), доћи ће до кондензације на површини: структурним деловима или PCBA.
Прашина
У атмосфери је прашина, јони загађивача апсорбовани прашином се таложе у унутрашњости електронске опреме и узрокују квар. Ово је чест проблем са електронским кваровима на терену.
Прашина се дели на две врсте: крупна прашина је неправилна честица пречника 2,5~15 микрона, генерално неће изазвати кварове, лукове и друге проблеме, али утиче на контакт конектора; фина прашина је неправилна честица пречника мањег од 2,5 микрона. Фина прашина има одређено пријањање на PCBA (фурнир), које се може уклонити само антистатичком четком.
Опасности од прашинеа. Због таложења прашине на површини PCBA, долази до електрохемијске корозије, а стопа кварова се повећава; б. Прашина + влажна топлота + слана магла изазвали су највећу штету на PCBA, а кварови електронске опреме били су највећи у хемијској индустрији и рударском подручју близу обале, пустиње (слано-алкално земљиште) и јужно од реке Хуаихе током сезоне плесни и киша.
Стога је заштита од прашине важан део производа.
Слани спреј
Формирање сланог спреја:Слану маглу изазивају природни фактори као што су океански таласи, плима и осека, притисак атмосферске циркулације (монсун), сунчева светлост и тако даље. Ветар ће је носити ка копну, а њена концентрација ће се смањивати са удаљеношћу од обале. Обично је концентрација слане магле 1% обале када је удаљена 1 км од обале (али ће дувати даље током периода тајфуна).
Штетност спреја соли:а. оштетити премаз металних конструкционих делова; б. Убрзање брзине електрохемијске корозије доводи до лома металних жица и квара компоненти.
Слични извори корозије:а. Зној са руку садржи со, уреу, млечну киселину и друге хемикалије, које имају исти корозивни ефекат на електронску опрему као и спреј соли. Због тога, током монтаже или употребе треба носити рукавице, а премаз не треба додиривати голим рукама; б. У флуксу се налазе халогени и киселине, које треба очистити, а њихову преосталу концентрацију контролисати.
Стога је спречавање прскања соли важан део заштите производа.
Плесан
Буђ, уобичајени назив за нитасте гљиве, значи „плесниве гљиве“, тежи да формира бујни мицелијум, али не производи велика плодна тела попут печурака. На влажним и топлим местима, голим оком расту многе ствари попут нејасних, пахуљастих или паучиних колонија, односно буђи.
Слика 5: Феномен плесни ПЦБ-а
Штета од плесниа. фагоцитоза и размножавање плесни доводе до опадања, оштећења и отказа изолације органских материјала; б. метаболити плесни су органске киселине, које утичу на изолацију и електричну чврстоћу и производе електрични лук.
Стога је средство против буђи важан део заштитних производа.
Узимајући у обзир горе наведене аспекте, поузданост производа мора бити боље загарантована, мора бити што је могуће изолован од спољашње средине, па се уводи поступак обликовања премаза.
Премазивање ПЦБ-а након процеса премазивања, под ефектом пуцања љубичасте лампе, оригинални премаз може бити тако леп!
Три премаза отпорна на фарбањеОдноси се на наношење танког заштитног изолационог слоја на површину штампане плоче. То је тренутно најчешће коришћена метода премазивања након заваривања, понекад се назива површински премаз и конформни премаз (енглески назив: coating, conformal coating). Она ће изоловати осетљиве електронске компоненте од сурове средине, може значајно побољшати безбедност и поузданост електронских производа и продужити век трајања производа. Три анти-фарба премаза могу заштитити кола/компоненте од фактора околине као што су влага, загађивачи, корозија, напрезање, ударци, механичке вибрације и термички циклус, истовремено побољшавајући механичку чврстоћу и изолационе карактеристике производа.
Након процеса премазивања ПЦБ-а, на површини се формира провидни заштитни филм који ефикасно спречава продор воде и влаге, избегава цурење и кратки спој.
2. Главне тачке процеса премазивања
Према захтевима IPC-A-610E (Стандард за тестирање електронских склопова), то се углавном огледа у следећим аспектима:
Регион
1. Површине које се не могу премазати:
Подручја која захтевају електричне везе, као што су златне контактне плочице, златни прсти, метални пролазни отвори, тестни отвори;
Батерије и поправљачи батерија;
Конектор;
Осигурач и кућиште;
Уређај за одвођење топлоте;
Спојна жица;
Сочиво оптичког уређаја;
Потенциометар;
Сензор;
Нема запечаћеног прекидача;
Друга подручја где премаз може утицати на перформансе или рад.
2. Површине које морају бити премазанесви лемљени спојеви, пинови, компоненте и проводници.
3. Опционе области
Дебљина
Дебљина се мери на равној, неометаној, очврснутој површини штампане компоненте или на причвршћеној плочи која пролази кроз процес са компонентом. Причвршћене плоче могу бити од истог материјала као и штампане плоче или други непорозни материјали, као што су метал или стакло. Мерење дебљине влажног филма може се користити и као опциона метода мерења дебљине премаза, све док постоји документована конверзијска веза између дебљине влажног и сувог филма.
Табела 1: Стандардни распон дебљине за сваку врсту материјала за премаз
Метода испитивања дебљине:
1. Алат за мерење дебљине сувог филма: a микрометар (IPC-CC-830B); b тестер дебљине сувог филма (гвоздена основа)
Слика 9. Микрометарски апарат за суви филм
2. Мерење дебљине влажног филма: дебљина влажног филма може се добити инструментом за мерење дебљине влажног филма, а затим израчунати на основу удела у садржају чврсте материје лепка
Дебљина сувог филма
На слици 10, дебљина влажног филма је добијена помоћу тестерa дебљине влажног филма, а затим је израчуната дебљина сувог филма
Резолуција ивица
ДефиницијаПод нормалним околностима, распршивање вентила за прскање ван ивице линије неће бити баш праволинијско, увек ће постојати одређена неравнина. Ширину неравнине дефинишемо као резолуцију ивице. Као што је приказано испод, величина d је вредност резолуције ивице.
Напомена: Резолуција ивице је дефинитивно мања, то боље, али различити захтеви купаца нису исти, тако да је специфична резолуција премазане ивице све док задовољава захтеве купаца.
Слика 11: Поређење резолуције ивица
Уједначеност
Лепак треба да буде попут једнолике дебљине и глатке и провидне фолије прекривене производом, нагласак је на једноликости лепка прекривеног производом изнад површине, затим, мора бити исте дебљине, нема проблема у процесу: пукотина, стратификације, наранџастих линија, загађења, капиларних феномена, мехурића.
Слика 12: Аксијална аутоматска машина за наношење премаза AC серије, ефекат премазивања, уједначеност је веома конзистентна
3. Реализација процеса премазивања
Процес премазивања
1 Припремите се
Припремите производе и лепак и остале потребне предмете;
Одредити локацију локалне заштите;
Одредите кључне детаље процеса
2: Прање
Требало би очистити што је пре могуће након заваривања, како би се спречило да је прљавштина од заваривања тешко очистити;
Утврдити да ли је главни загађивач поларна или неполарна материја, како би се изабрало одговарајуће средство за чишћење;
Ако се користи средство за чишћење на бази алкохола, мора се обратити пажња на безбедносна питања: након прања мора постојати добра вентилација и правила процеса хлађења и сушења, како би се спречило испаравање преосталог растварача изазвано експлозијом у рерни;
Чишћење водом, са алкалном течношћу за чишћење (емулзијом) за прање флукса, а затим испирање чистом водом да би се очистила течност за чишћење, како би се испунили стандарди чишћења;
3. Заштита маскирањем (ако се не користи опрема за селективно премазивање), односно маска;
Требало би да изаберете нелепљиву фолију која неће пренети папирну траку;
За заштиту интегрисаног кола треба користити антистатичку папирну траку;
Према захтевима цртежа за неке уређаје за заштиту штитом;
4. Одвлажите ваздух
Након чишћења, заштићена ПЦБА (компонента) мора се претходно осушити и одвлажити пре премазивања;
Одредите температуру/време претходног сушења према температури коју дозвољава PCBA (компонента);
PCBA (компонента) може бити дозвољена да одреди температуру/време стола за претходно сушење
5. капут
Процес премазивања облика зависи од захтева заштите ПЦБА, постојеће процесне опреме и постојеће техничке резерве, што се обично постиже на следеће начине:
а. Четкајте ручно
Слика 13: Метода ручног четкања
Наношење четкице је најшире применљиви поступак, погодан за производњу малих серија. Сложена и густа структура ПЦБА, захтева заштиту од агресивних производа. Пошто се наношење четкице може слободно контролисати, делови који се не смеју фарбати неће бити загађени.
Премазивање четком троши најмање материјала, што је погодно за вишу цену двокомпонентне боје;
Процес фарбања има високе захтеве за оператера. Пре израде, цртежи и захтеви за премазивање требају бити пажљиво проучени, називи PCBA компоненти треба да буду препознати, а делови који не смеју бити премазани треба да буду означени упадљивим ознакама;
Операторима није дозвољено да додирују одштампани додатак рукама ни у једном тренутку како би избегли контаминацију;
б. Умочите ручно
Слика 14: Метода ручног премазивања потапањем
Поступак наношења премаза утапањем пружа најбоље резултате премазивања. Једнобојни, континуирани премаз може се нанети на било који део штампане плоче (PCBA). Поступак наношења премаза утапањем није погодан за штампане плоче са подесивим кондензаторима, магнетним језгрима за фино подешавање, потенциометрима, магнетним језгрима у облику шоље и неким деловима са лошим заптивањем.
Кључни параметри процеса премазивања утапањем:
Подесите одговарајућу вискозност;
Контролишите брзину којом се PCBA подиже како бисте спречили стварање мехурића. Обично не више од 1 метра у секунди;
ц. Прскање
Прскање је најчешће коришћена, лако прихватљива метода процеса, подељена у следеће две категорије:
① Ручно прскање
Слика 15: Метод ручног прскања
Погодно за сложенији радни предмет, тешко се ослања на аутоматизацију опреме за масовну производњу, такође је погодно за разноврсност производне линије, али мање ситуације, може се прскати на посебнији положај.
Напомена за ручно прскање: магла боје ће загадити неке уређаје, као што су штампани утикач, подножје интегрисаног кола, неки осетљиви контакти и неки делови за уземљење, овим деловима треба обратити пажњу на поузданост заштите склоништа. Још једна ствар је да оператер не сме ни у једном тренутку додиривати штампани утикач руком како би се спречила контаминација контактне површине утикача.
② Аутоматско прскање
Обично се односи на аутоматско прскање помоћу опреме за селективно премазивање. Погодно за масовну производњу, добра конзистенција, висока прецизност, мало загађења животне средине. Са унапређењем индустрије, повећањем трошкова рада и строгим захтевима заштите животне средине, опрема за аутоматско прскање постепено замењује друге методе премазивања.
Са све већим захтевима за аутоматизацију индустрије 4.0, фокус индустрије се померио са обезбеђивања одговарајуће опреме за премазивање на решавање проблема целог процеса премазивања. Аутоматска машина за селективно премазивање - прецизно премазивање и без губитка материјала, погодна за велике количине премаза, најпогоднија за велике количине три анти-фарба премаза.
Поређењеаутоматска машина за премазивањеитрадиционални поступак премазивања
Традиционални ПЦБА троотпорни премаз боје:
1) Премазивање четком: постоје мехурићи, таласи, уклањање длачица четком;
2) Писање: преспоро, прецизност се не може контролисати;
3) Намакање целог комада: превише расипање боје, мала брзина;
4) Прскање пиштољем за прскање: за заштиту уређаја, превише се одвија
Машински премаз:
1) Количина фарбања спрејом, положај фарбања спрејом и површина су прецизно подешени и нема потребе да се додају људи да бришу плочу након фарбања спрејом.
2) Неке компоненте које се прикључују на плочицу са великим размаком од ивице плоче могу се директно фарбати без инсталирања причвршћивача, штедећи особље за монтажу плоче.
3) Нема испаравања гаса, како би се осигурало чисто радно окружење.
4) Сва подлога не мора да користи причвршћиваче за покривање угљеничног филма, елиминишући могућност судара.
5) Три униформне дебљине премаза против боје, значајно побољшавају ефикасност производње и квалитет производа, али такође избегавају отпад од боје.
Аутоматска машина за наношење три анти-фарбаних премаза PCBA, специјално је дизајнирана за прскање помоћу интелигентне опреме за прскање са три анти-фарбане боје. Пошто се материјал који се прска и течност за прскање разликују, машина за премазивање у избору компоненти опреме је такође различита. Машина за наношење три анти-фарбане премазе користи најновији програм за рачунарско управљање, може да реализује троосну везу, а истовремено је опремљена системом за позиционирање и праћење камере, што омогућава прецизну контролу површине прскања.
Машина за наношење премаза против боје са три слоја, позната и као машина за лепљење против боје са три слоја, машина за прскање лепка против боје са три слоја, машина за прскање уља против боје са три слоја, машина за прскање против боје са три слоја, посебно је намењена за контролу флуида, наношење слоја од три слоја против боје на површину ПЦБ-а, као што је импрегнација, прскање или центрифугирање на површину ПЦБ-а прекривену слојем фоторезиста.
Како решити нову еру потражње за три анти-фарбаним премазима, постало је хитан проблем који треба решити у индустрији. Аутоматска опрема за премазивање коју представља прецизна машина за селективно премазивање доноси нови начин рада,прецизан премаз и без расипања материјала, најпогоднији за велики број од три премаза против боје.
