Дэталёвы аналіз пластыру SMT і THT праз адтуліну, устаўны PCBA, тры працэсы антыфарбавага пакрыцця і ключавыя тэхналогіі!
Паколькі памер кампанентаў PCBA становіцца ўсё меншым і меншым, шчыльнасць становіцца ўсё вышэй і вышэй; Апорная вышыня паміж прыладамі і прыладамі (адлегласць паміж друкаванай платай і дарожным прасветам) таксама становіцца ўсё меншай і меншай, і ўплыў фактараў навакольнага асяроддзя на PCBA таксама павялічваецца. Таму мы вылучаем павышаныя патрабаванні да надзейнасці друкаваных плат электронных вырабаў.
1.Экалагічныя фактары і іх уплыў
Звычайныя фактары навакольнага асяроддзя, такія як вільготнасць, пыл, саляныя пырскі, цвіль і г.д., могуць выклікаць розныя праблемы са збоямі PCBA
Вільготнасць
Амаль усе электронныя кампаненты друкаванай платы ў знешнім асяроддзі падвяргаюцца рызыцы карозіі, сярод якіх вада з'яўляецца найбольш важным асяроддзем для карозіі. Малекулы вады досыць малыя, каб пранікаць праз малекулярную шчыліну некаторых палімерных матэрыялаў і трапляць унутр або дасягаць падлягаючага металу праз адтуліну ў пакрыцці і выклікаць карозію. Калі атмасфера дасягае пэўнай вільготнасці, гэта можа выклікаць электрахімічную міграцыю друкаванай платы, ток уцечкі і скажэнне сігналу ў ланцугу высокай частаты.
Пара/вільготнасць + іённыя забруджвальнікі (солі, флюс-актыўныя рэчывы) = электраправодныя электраліты + напружанне = электрахімічная міграцыя
Калі адносная вільготнасць у атмасферы дасягае 80%, будзе вадзяная плёнка таўшчынёй 5~20 малекул, і ўсе віды малекул могуць свабодна рухацца. Пры наяўнасці вугляроду могуць адбывацца электрахімічныя рэакцыі.
Калі адносная вільготнасць дасягае 60%, павярхоўны пласт абсталявання будзе ўтвараць тоўстую вадзяную плёнку з 2~4 малекул вады, калі ў ёй раствараюцца забруджвальныя рэчывы, будуць адбывацца хімічныя рэакцыі;
Калі RH < 20% у атмасферы, амаль усе з'явы карозіі спыняюцца.
Такім чынам, вільгацятрываласць з'яўляецца важнай часткай абароны прадукту.
Для электронных прылад вільгаць бывае трох формаў: дождж, кандэнсат і вадзяная пара. Вада - гэта электраліт, які растварае вялікую колькасць каразійных іёнаў, якія раз'ядаюць металы. Калі тэмпература пэўнай часткі абсталявання ніжэй за «кропку расы» (тэмпературу), на паверхні будзе ўтварацца кандэнсат: канструктыўныя часткі або PCBA.
Пыл
У атмасферы ёсць пыл, адсарбаваныя пылам забруджвальнікі іёнаў асядаюць унутры электроннага абсталявання і выклікаюць збой. Гэта звычайная праблема з электроннымі збоямі ў палявых умовах.
Пыл дзеліцца на два выгляду: буйны пыл - гэта няправільныя часціцы дыяметрам 2,5-15 мікрон, якія звычайна не выклікаюць няспраўнасці, дугі і іншых праблем, але ўплываюць на кантакт раздыма; Дробны пыл - гэта няправільныя часціцы дыяметрам менш за 2,5 мікрон. Дробны пыл мае пэўную адгезію да PCBA (шпону), якую можна выдаліць толькі антыстатычнай шчоткай.
Небяспека пылу: а. З-за асядання пылу на паверхні PCBA ўзнікае электрахімічная карозія, і частата адмоваў павялічваецца; б. Пыл + вільготная спякота + саляны туман нанеслі найбольшую шкоду PCBA, а збой электроннага абсталявання быў больш за ўсё ў хімічнай прамысловасці і горназдабыўных раёнах паблізу ўзбярэжжа, пустыні (салёна-шчолачная зямля) і на поўдзень ад ракі Хуайхэ падчас цвілі і сезон дажджоў.
Такім чынам, абарона ад пылу з'яўляецца важнай часткай прадукту.
Солевы спрэй
Адукацыя саляных пырскаў:Саляныя пырскі выклікаюцца прыроднымі фактарамі, такімі як акіянскія хвалі, прылівы, ціск цыркуляцыі атмасферы (мусоны), сонечнае святло і гэтак далей. Ён будзе дрэйфаваць углыб краіны з ветрам, і яго канцэнтрацыя будзе змяншацца па меры аддалення ад узбярэжжа. Звычайна канцэнтрацыя салёных пырскаў складае 1% ад узбярэжжа, калі яно знаходзіцца на адлегласці 1 км ад узбярэжжа (але ў перыяд тайфуну ён будзе дзьмуць далей).
Шкоднасць салянага туману:а. пашкодзіць пакрыццё металічных частак канструкцыі; б. Паскарэнне хуткасці электрахімічнай карозіі прыводзіць да разрыву металічных правадоў і выхаду з ладу кампанентаў.
Падобныя крыніцы карозіі:а. Пот рук утрымлівае соль, мачавіну, малочную кіслату і іншыя хімічныя рэчывы, якія аказваюць такі ж раз'ядальны эфект на электроннае абсталяванне, як і солевы туман. Такім чынам, падчас зборкі або выкарыстання варта надзець пальчаткі, а таксама нельга дакранацца да пакрыцця голымі рукамі; б. У складзе флюсу ёсць галагены і кіслоты, якія неабходна ачысціць і кантраляваць іх рэшткавую канцэнтрацыю.
Такім чынам, прафілактыка салянага туману з'яўляецца важнай часткай абароны прадуктаў.
Цвіль
Цвіль, агульная назва ніткападобных грыбоў, азначае «заплеснелі грыбы», якія маюць тэндэнцыю ўтвараць пышны міцэлій, але не вырабляюць вялікіх пладовых целаў, як грыбы. У вільготных і цёплых месцах многія прадметы растуць няўзброеным вокам у выглядзе расплывістых калоній, якія маюць форму павуціння, гэта значыць цвіль.
ФІГ. 5: Феномен цвілі PCB
Шкоду цвілі: а. фагацытоз і размнажэнне цвілі робяць ізаляцыю арганічных матэрыялаў зніжэннем, пашкоджаннем і адмовай; б. Метабалітамі цвілі з'яўляюцца арганічныя кіслоты, якія ўплываюць на ізаляцыю і электрычную трываласць і ствараюць электрычную дугу.
Такім чынам, анты-цвіль з'яўляецца важнай часткай сродкаў абароны.
Улічваючы вышэйзгаданыя аспекты, надзейнасць прадукту павінна быць лепш гарантавана, ён павінен быць ізаляваны ад знешняга асяроддзя як мага ніжэй, таму ўводзіцца працэс нанясення фасоннага пакрыцця.
Пакрыццё PCB пасля працэсу пакрыцця, пад фіялетавым эфектам здымкі лямпы, арыгінальнае пакрыццё можа быць такім прыгожым!
Тры анты-фарбавыя пакрыццяадносіцца да пакрыцця тонкага ахоўнага ізаляцыйнага пласта на паверхні друкаванай платы. У цяперашні час гэта найбольш часта выкарыстоўваны метад нанясення пакрыцця пасля зваркі, які часам называюць пакрыццём паверхні і канформным пакрыццём (англійская назва: coating, conformal coating). Гэта дазволіць ізаляваць адчувальныя электронныя кампаненты ад шкоднага навакольнага асяроддзя, можа значна павысіць бяспеку і надзейнасць электронных прадуктаў і падоўжыць тэрмін службы прадуктаў. Тры антыфарбавыя пакрыцця могуць абараніць схему/кампаненты ад фактараў навакольнага асяроддзя, такіх як вільгаць, забруджвальныя рэчывы, карозія, нагрузкі, удары, механічная вібрацыя і цеплавы цыкл, адначасова паляпшаючы механічную трываласць і ізаляцыйныя характарыстыкі прадукту.
Пасля працэсу нанясення пакрыцця на друкаваную плату ўтвараецца празрыстая ахоўная плёнка на паверхні, якая можа эфектыўна прадухіліць пранікненне вады і вільгаці, пазбегнуць уцечак і кароткага замыкання.
2. Асноўныя моманты працэсу нанясення пакрыцця
У адпаведнасці з патрабаваннямі IPC-A-610E (стандарт тэсціравання электронных зборак), гэта ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:
Рэгіён
1. Участкі, якія нельга пакрываць:
Участкі, якія патрабуюць электрычных злучэнняў, такія як залатыя накладкі, залатыя пальцы, металічныя скразныя адтуліны, кантрольныя адтуліны;
Батарэі і фіксатары батарэй;
раз'ём;
Засцерагальнік і кажух;
Прылада адводу цяпла;
Дрот для перамычак;
Лінза аптычнага прыбора;
Патэнцыяметр;
датчык;
Няма герметычнага выключальніка;
Іншыя вобласці, дзе пакрыццё можа паўплываць на прадукцыйнасць або працу.
2. Участкі, якія неабходна пакрыць: усе паяныя злучэнні, штыфты, кампаненты і праваднікі.
3. Факультатыўныя вобласці
Таўшчыня
Таўшчыня вымяраецца на роўнай, бесперашкоднай, отвержденной паверхні кампанента друкаванай схемы або на прымацаванай пласціне, якая праходзіць працэс з кампанентам. Прымацаваныя дошкі могуць быць з таго ж матэрыялу, што і друкаваныя дошкі, або з іншых непарыстых матэрыялаў, такіх як метал або шкло. Вымярэнне таўшчыні вільготнай плёнкі таксама можа быць выкарыстана ў якасці дадатковага метаду вымярэння таўшчыні пакрыцця, пры ўмове, што існуе дакументальна пацверджаная залежнасць пераўтварэння паміж таўшчынёй вільготнай і сухой плёнкі.
Табліца 1: Стандарт дыяпазону таўшчыні для кожнага тыпу пакрыцця
Метад выпрабаванні таўшчыні:
1. Інструмент для вымярэння таўшчыні сухой плёнкі: мікраметр (IPC-CC-830B); b Тэстар таўшчыні сухой плёнкі (жалезная аснова)
Малюнак 9. Апарат для сухой плёнкі мікраметра
2. Вымярэнне таўшчыні вільготнай плёнкі: таўшчыню вільготнай плёнкі можна атрымаць з дапамогай прыбора для вымярэння таўшчыні вільготнай плёнкі, а затым разлічыць па долі ўтрымання цвёрдага клею.
Таўшчыня сухой плёнкі
На мал. 10, таўшчыня вільготнай плёнкі была атрымана з дапамогай тэстара таўшчыні вільготнай плёнкі, а затым была разлічана таўшчыня сухой плёнкі
Раздзяленне краёў
Азначэнне: Пры нармальных абставінах распыляльны клапан распылення з краю лініі не будзе вельмі прамым, заўсёды будзе пэўны задзірын. Мы вызначаем шырыню задзірыны як разрозненне краю. Як паказана ніжэй, памер d з'яўляецца значэннем раздзялення краю.
Заўвага: разрозненне краёў, безумоўна, чым меншае, тым лепш, але розныя патрабаванні кліентаў не аднолькавыя, таму спецыяльнае раздзяленне краёў з пакрыццём адпавядае патрабаванням заказчыка.
Малюнак 11: Параўнанне раздзялення па краях
Аднастайнасць
Клей павінен быць аднолькавай таўшчыні і роўнай і празрыстай плёнкі, пакрытай прадуктам, акцэнт робіцца на аднастайнасці клею, пакрытага прадуктам над вобласцю, затым, павінен быць аднолькавай таўшчыні, няма праблем працэсу: расколін, стратыфікацыя, аранжавыя лініі, забруджванне, капілярны феномен, бурбалкі.
Малюнак 12: Аўтаматычная аўтаматычная машына для нанясення пакрыцця серыі AC, аднастайнасць вельмі стабільная
3. Рэалізацыя працэсу нанясення пакрыцця
Працэс пакрыцця
1 Падрыхтуйце
Падрыхтаваць прадукты і клей і іншыя неабходныя прадметы;
Вызначыць месца мясцовай аховы;
Вызначце ключавыя дэталі працэсу
2: Мыцца
Павінна быць ачышчана ў самыя кароткія тэрміны пасля зваркі, каб прадухіліць зварку бруд цяжка ачысціць;
Вызначце, ці з'яўляецца асноўны забруджвальнік палярным або непалярным, каб выбраць адпаведны ачышчальны сродак;
Калі выкарыстоўваецца спіртавы ачышчальны сродак, трэба звярнуць увагу на пытанні бяспекі: павінна быць добрая вентыляцыя і правілы працэсу астуджэння і сушкі пасля мыцця, каб прадухіліць выляценне рэшткавага растваральніка, выкліканае выбухам у печы;
Ачыстка вадой з шчолачнай ачышчальнай вадкасцю (эмульсіяй) для прамывання флюсу, а затым прамыванне чыстай вадой для ачысткі ачышчальнай вадкасці ў адпаведнасці са стандартамі ачысткі;
3. Маскіровачная абарона (калі не выкарыстоўваецца селектыўнае пакрыццё), то ёсць маска;
Калі выбраць неклейкую плёнку, яна не перанясе папяровую стужку;
Для абароны мікрасхем варта выкарыстоўваць антыстатычную папяровую стужку;
У адпаведнасці з патрабаваннямі чарцяжоў для некаторых прылад абароны экрана;
4. Асушыць паветра
Пасля ачысткі экранаваны PCBA (кампанент) неабходна папярэдне высушыць і асушыць перад нанясеннем пакрыцця;
Вызначце тэмпературу/час папярэдняй сушкі ў адпаведнасці з тэмпературай, дазволенай PCBA (кампанент);
PCBA (кампанент) можа быць дазволены для вызначэння тэмпературы/часу табліцы папярэдняй сушкі
5 Паліто
Працэс нанясення фасоннага пакрыцця залежыць ад патрабаванняў да абароны PCBA, існуючага тэхналагічнага абсталявання і існуючага тэхнічнага рэзерву, які звычайна дасягаецца наступнымі спосабамі:
а. Пэндзаль ўручную
Малюнак 13: Метад чысткі рук
Нанясенне пэндзля з'яўляецца найбольш шырока прыдатным працэсам, прыдатным для дробнасерыйнай вытворчасці, структура PCBA складаная і шчыльная, неабходна абараняць патрабаванні абароны жорсткіх прадуктаў. Паколькі пакрыццё пэндзля можна свабодна кантраляваць, так што часткі, якія забаронена фарбаваць, не будуць забруджаныя;
Пэндзаль пакрыццё расходуе менш за ўсё матэрыялу, падыходзіць для больш высокай кошту двухкампанентнай фарбы;
Працэс афарбоўкі прад'яўляе высокія патрабаванні да аператара. Перад будаўніцтвам чарцяжы і патрабаванні да пакрыцця павінны быць старанна перавараны, назвы кампанентаў PCBA павінны быць распазнаны, а часткі, на якія не дазваляецца наносіць пакрыццё, павінны быць пазначаны кідкімі знакамі;
Аператарам забаронена дакранацца рукамі да раздрукаванага плагіна, каб пазбегнуць заражэння;
b.Dip ўручную
Малюнак 14: Метад нанясення пакрыцця ўручную
Працэс нанясення пакрыцця апусканнем забяспечвае лепшыя вынікі нанясення пакрыцця. Раўнамернае суцэльнае пакрыццё можа быць нанесена на любую частку PCBA. Працэс нанясення пакрыцця акунаннем не падыходзіць для PCbas з рэгуляванымі кандэнсатарамі, магнітнымі стрыжнямі тонкай налады, патэнцыяметрамі, чашападобнымі магнітнымі стрыжнямі і некаторымі дэталямі з дрэннай герметычнасцю.
Асноўныя параметры працэсу нанясення пакрыцця апусканнем:
Адрэгулюйце адпаведную глейкасць;
Кантралюйце хуткасць, з якой PCBA падымаецца, каб прадухіліць адукацыю бурбалак. Звычайна не больш за 1 метра ў секунду;
в. Апырскванне
Распыленне з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным, простым для прыняцця метадам працэсу, падзеленым на наступныя дзве катэгорыі:
① Ручное распыленне
Малюнак 15: Метад ручнога распылення
Падыходзіць для больш складанай нарыхтоўкі, цяжка разлічваць на абсталяванне для аўтаматызацыі масавай вытворчасці, таксама падыходзіць для разнастайнасці прадуктовай лінейкі, але меншай сітуацыі, можа быць распылена ў больш спецыяльным становішчы.
Заўвага да распылення ўручную: туман фарбы забруджвае некаторыя прылады, такія як штэкер друкаванай платы, разетка мікрасхемы, некаторыя адчувальныя кантакты і некаторыя часткі зазямлення, гэтыя часткі павінны звярнуць увагу на надзейнасць абароны хованкі. Іншым момантам з'яўляецца тое, што аператар ні ў якім разе не павінен дакранацца рукой да раздрукаванай вілкі, каб прадухіліць забруджванне кантактнай паверхні вілкі.
② Аўтаматычнае распыленне
Звычайна гэта адносіцца да аўтаматычнага распылення з дапамогай абсталявання для селектыўнага нанясення пакрыцця. Падыходзіць для масавай вытворчасці, добрая кансістэнцыя, высокая дакладнасць, мала забруджвання навакольнага асяроддзя. З мадэрнізацыяй прамысловасці, ростам кошту працоўнай сілы і строгімі патрабаваннямі аховы навакольнага асяроддзя аўтаматычнае абсталяванне для распылення паступова выцясняе іншыя метады нанясення пакрыццяў.
З ростам патрабаванняў да аўтаматызацыі індустрыі 4.0 акцэнт галіны перамясціўся з забеспячэння адпаведнага абсталявання для нанясення пакрыцця на рашэнне праблемы ўсяго працэсу нанясення пакрыцця. Аўтаматычная селектыўная машына для нанясення пакрыцця - дакладнае нанясенне пакрыцця без марнавання матэрыялу, падыходзіць для нанясення вялікай колькасці пакрыццяў, найбольш падыходзіць для нанясення трох антыфарбавых пакрыццяў у вялікай колькасці.
Параўнанне ааўтаматычная машына для нанясення пакрыццяітрадыцыйны працэс пакрыцця
Традыцыйнае трохстойкае лакафарбавае пакрыццё PCBA:
1) Пакрыццё пэндзлем: ёсць бурбалкі, хвалі, выдаленне валасоў пэндзлем;
2) Пісьмо: занадта павольнае, дакладнасць немагчыма кантраляваць;
3) Замочванне ўсяго кавалка: занадта марнатраўная фарба, нізкая хуткасць;
4) Распыленне з пісталета-распыляльніка: для абароны прыстасаванняў занадта шмат дрэйфу
Машыннае пакрыццё:
1) Колькасць распылення, становішча і плошча распылення вызначаюцца дакладна, і няма неабходнасці дадаваць людзей, каб праціраць дошку пасля афарбоўкі распыленнем.
2) Некаторыя ўстаўныя кампаненты з вялікім адлегласцю ад краю пласціны можна фарбаваць непасрэдна без усталёўкі прыстасавання, эканомячы персанал, які ўсталёўвае пласціну.
3) Няма выпарэння газу, каб забяспечыць чыстую рабочую сераду.
4) Усю падкладку не трэба выкарыстоўваць прыстасаванні для пакрыцця вугляроднай плёнкі, што выключае магчымасць сутыкнення.
5)Тры раўнамерныя таўшчыні пакрыцця супраць фарбы значна павышаюць эфектыўнасць вытворчасці і якасць прадукцыі, але таксама пазбягаюць адходаў фарбы.
Аўтаматычная машына для нанясення фарбаў PCBA з трыма фарбамі спецыяльна распрацавана для распылення трох інтэлектуальных распыляльнікаў. Паколькі матэрыял для распылення і распыляльная вадкасць розныя, машына для нанясення пакрыцця ў канструкцыі выбару кампанентаў абсталявання таксама адрозніваецца, машына для нанясення трох антыфарбавых пакрыццяў выкарыстоўвае найноўшую камп'ютэрную праграму кіравання, можа рэалізаваць трохвосевую сувязь, у той жа час абсталяваны сістэмай пазіцыянавання і адсочвання камеры, можа дакладна кантраляваць вобласць распылення.
Тры машыны для нанясення фарбаў, таксама вядомыя як тры клеевыя машыны, тры анты-фарбавыя клеевыя машыны, тры анты-фарбавыя распыляльныя машыны, тры анты-фарбавыя распыляльныя машыны, спецыяльна для кантролю вадкасці на паверхні друкаванай платы. пакрыты пластом з трох анты-фарбы, такія як насычэнне, распыленне або спін метадам пакрыцця на паверхні друкаванай платы, пакрытай пластом фотарэзіста.
Як вырашыць новую эру трох попытаў на лакафарбавыя пакрыцця, стала актуальнай праблемай, якую трэба вырашыць у прамысловасці. Аўтаматычнае абсталяванне для нанясення пакрыццяў, прадстаўленае машынай для нанясення прэцызійнага селектыўнага пакрыцця, прыносіць новы спосаб працы,пакрыццё дакладнае і без адходаў матэрыялаў, найбольш прыдатны для вялікай колькасці трох анты-фарбавых пакрыццяў.
