Падрабязны аналіз SMT-латкавых і THT-пластыкаў праз адтуліну для ўстаўкі друкаванай платы з трыма антыфарбавымі пакрыццямі і ключавых тэхналогій!
Па меры таго, як памер кампанентаў друкаванай платы становіцца меншым, шчыльнасць расце; вышыня апоры паміж прыладамі (адлегласць паміж друкаванай платай і дарожным прасветам) таксама памяншаецца, а ўплыў фактараў навакольнага асяроддзя на друкаваную плату таксама павялічваецца. Таму мы вылучаем больш высокія патрабаванні да надзейнасці друкаванай платы электронных вырабаў.
1. Фактары навакольнага асяроддзя і іх уплыў
Звычайныя фактары навакольнага асяроддзя, такія як вільготнасць, пыл, саляныя туманы, цвіль і г.д., могуць выклікаць розныя праблемы з паломкай друкаванай платы.
Вільготнасць
Амаль усе электронныя кампаненты друкаванай платы ў знешнім асяроддзі схільныя да карозіі, сярод якіх вада з'яўляецца найбольш важным асяроддзем для карозіі. Малекулы вады дастаткова малыя, каб пранікаць праз малекулярную шчыліну сеткі некаторых палімерных матэрыялаў і трапляць унутр або дасягаць ніжэйлеглага металу праз адтуліну ў пакрыцці, выклікаючы карозію. Калі атмасфера дасягае пэўнай вільготнасці, гэта можа прывесці да электрахімічнай міграцыі друкаванай платы, току ўцечкі і скажэння сігналу ў высокачастотных ланцугах.
Пар/вільготнасць + іённыя забруджвальнікі (солі, флюсаваактыўныя рэчывы) = праводзячыя электраліты + напружанне = электрахімічная міграцыя
Калі адносная вільготнасць атмасферы дасягне 80%, з'явіцца вадзяная плёнка таўшчынёй 5~20 малекул, і ўсе віды малекул змогуць свабодна рухацца. Пры наяўнасці вугляроду могуць адбывацца электрахімічныя рэакцыі.
Калі адносная вільготнасць дасягае 60%, на паверхні абсталявання ўтвараецца плёнка таўшчынёй 2~4 малекулы вады. Калі забруджвальныя рэчывы раствараюцца, пачынаюцца хімічныя рэакцыі.
Калі вільготнасць атмасферы < 20%, амаль усе з'явы карозіі спыняюцца.
Такім чынам, вільгаценепранікальнасць з'яўляецца важнай часткай абароны вырабу.
У электронных прыладах вільгаць бывае трох формаў: дождж, кандэнсат і вадзяная пара. Вада — гэта электраліт, які растварае вялікую колькасць каразійных іонаў, якія выклікаюць карозію металаў. Калі тэмпература пэўнай часткі абсталявання ніжэйшая за «кропку расы» (тэмпературу), на паверхні будзе ўтварацца кандэнсат: канструкцыйныя дэталі або друкаваная плата.
Пыл
У атмасферы прысутнічае пыл, адсарбаваныя іёны забруджвальных рэчываў асядаюць унутры электроннага абсталявання і выклікаюць яго паломкі. Гэта распаўсюджаная праблема, звязаная з электроннымі паломкамі ў палявых умовах.
Пыл падзяляецца на два відыБуйны пыл — гэта няроўныя часціцы дыяметрам 2,5~15 мікрон, якія звычайна не выклікаюць паломак, дугі і іншых праблем, але ўплываюць на кантакт раздыма; дробны пыл — гэта няроўныя часціцы дыяметрам менш за 2,5 мікрона. Дробны пыл мае пэўную адгезію да друкаванай платы (шпону), якую можна выдаліць толькі антыстатычнай шчоткай.
Небяспека пылуа. З-за асядання пылу на паверхні друкаванай платы ўзнікае электрахімічная карозія, і павялічваецца частата паломак; б. Пыл + вільготнае цяпло + саляны туман прычынілі найбольшую шкоду друкаванай плате, а паломкі электроннага абсталявання найбольш часта адбываліся ў хімічнай прамысловасці і горназдабыўной прамысловасці паблізу ўзбярэжжа, пустыні (саляныя шчолачныя землі) і на поўдзень ад ракі Хуайхэ падчас сезону цвілі і дажджоў.
Таму абарона ад пылу з'яўляецца важнай часткай вырабу.
Саляны спрэй
Утварэнне салянога туману:Саляны туман узнікае пад уздзеяннем такіх прыродных фактараў, як акіянічныя хвалі, прылівы, цыркуляцыя атмасферы (мусоны), ціск, сонечнае святло і гэтак далей. Саляны туман зносіцца ветрам углыб сушы, і яго канцэнтрацыя памяншаецца з аддаленнем ад узбярэжжа. Звычайна канцэнтрацыя салянога туману складае 1% ад узбярэжжа, калі яно знаходзіцца на адлегласці 1 км ад узбярэжжа (але ў перыяд тайфунаў ён распаўсюджваецца далей).
Шкоднасць салянога туману:а. пашкоджваюць пакрыццё металічных канструкцыйных дэталяў; б. Паскарэнне хуткасці электрахімічнай карозіі прыводзіць да разбурэння металічных правадоў і выхаду з ладу кампанентаў.
Падобныя крыніцы карозіі:а. Пот з рук утрымлівае соль, мачавіну, малочную кіслату і іншыя хімічныя рэчывы, якія аказваюць такое ж каразійнае ўздзеянне на электроннае абсталяванне, як і саляны туман. Таму падчас зборкі або выкарыстання неабходна апранаць пальчаткі, а пакрыццё нельга дакранацца голымі рукамі; б. У флюсе ёсць галагены і кіслоты, якія неабходна ачысціць, а іх рэшткавую канцэнтрацыю кантраляваць.
Такім чынам, прадухіленне салянога туману з'яўляецца важнай часткай абароны прадуктаў.
Цвіль
Цвіль, агульная назва ніткападобных грыбоў, азначае «цвільнявыя грыбы», як правіла, утварае пышны міцэлій, але не дае буйных пладовых целаў, як грыбы. У вільготных і цёплых месцах многія расліны растуць няўзброеным вокам у выглядзе пухнатых, хлопьевидных або павуціннепадобных калоній — гэта цвіль.
МАЛ. 5: З'ява цвілі ПХБ
Шкода цвіліа. фагацытоз і размнажэнне цвілі прыводзяць да зніжэння, пашкоджання і разбурэння ізаляцыі арганічных матэрыялаў; б. метабалітамі цвілі з'яўляюцца арганічныя кіслоты, якія ўплываюць на ізаляцыю і электрычную трываласць і выклікаюць электрычную дугу.
Такім чынам, сродкі супраць цвілі з'яўляюцца важнай часткай ахоўных сродкаў.
Улічваючы вышэйзгаданыя аспекты, неабходна лепш гарантаваць надзейнасць прадукту, і ён павінен быць як мага ніжэй ізаляваны ад знешняга асяроддзя, таму ўводзіцца працэс нанясення фігурнага пакрыцця.
Пакрыццё друкаванай платы за працэсам пакрыцця, пад эфектам фіялетавай лямпы, арыгінальнае пакрыццё можа быць такім прыгожым!
Тры антыфарбавыя пакрыцціазначае нанясенне тонкага ахоўнага ізаляцыйнага пласта на паверхню друкаванай платы. У цяперашні час гэта найбольш распаўсюджаны метад пакрыцця пасля зваркі, які часам называюць павярхоўным пакрыццём і канформным пакрыццём (англійская назва: coating, conformal coating). Ён ізалюе адчувальныя электронныя кампаненты ад неспрыяльных умоў навакольнага асяроддзя, можа значна палепшыць бяспеку і надзейнасць электронных вырабаў і падоўжыць тэрмін службы вырабаў. Тры віды антыфарбавага пакрыцця могуць абараніць схему/кампаненты ад фактараў навакольнага асяроддзя, такіх як вільгаць, забруджвальнікі, карозія, напружанне, удары, механічная вібрацыя і цеплавыя цыклы, адначасова паляпшаючы механічную трываласць і ізаляцыйныя характарыстыкі вырабу.
Пасля нанясення пакрыцця на паверхню друкаванай платы ўтвараецца празрыстая ахоўная плёнка, якая эфектыўна прадухіляе пранікненне вады і вільгаці, пазбягае ўцечкі і кароткага замыкання.
2. Асноўныя моманты працэсу нанясення пакрыцця
Згодна з патрабаваннямі IPC-A-610E (стандарт выпрабаванняў электронных зборак), гэта ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:
Рэгіён
1. Зоны, якія нельга пакрываць:
Зоны, якія патрабуюць электрычных злучэнняў, такія як залатыя кантактныя пляцоўкі, залатыя пальцы, металічныя скразныя адтуліны, кантрольныя адтуліны;
Акумулятары і рамонтнікі акумулятараў;
Раз'ём;
Засцерагальнік і корпус;
Прылада для адводу цяпла;
Дрот-перамычка;
Лінза аптычнай прылады;
Патэнцыяметр;
Датчык;
Няма герметычнага выключальніка;
Іншыя зоны, дзе пакрыццё можа паўплываць на прадукцыйнасць або працу.
2. Зоны, якія неабходна пакрыцьусе паяныя злучэнні, кантакты, кампаненты і праваднікі.
3. Дадатковыя вобласці
Таўшчыня
Таўшчыня вымяраецца на роўнай, непашкоджанай, зацвярдзелай паверхні друкаванага кампанента або на прымацаванай пласціне, якая праходзіць працэс разам з кампанентам. Прымацаваныя платы могуць быць зроблены з таго ж матэрыялу, што і друкаваныя платы, або з іншых непарыстых матэрыялаў, такіх як метал або шкло. Вымярэнне таўшчыні вільготнай плёнкі таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці дадатковага метаду вымярэння таўшчыні пакрыцця, калі існуе дакументальна пацверджаная залежнасць пераўтварэння паміж таўшчынёй вільготнай і сухой плёнкі.
Табліца 1: Стандартны дыяпазон таўшчыні для кожнага тыпу пакрыцця
Метад выпрабавання таўшчыні:
1. Прылада для вымярэння таўшчыні сухой плёнкі: мікраметр (IPC-CC-830B); b Тэстар таўшчыні сухой плёнкі (на жалезнай аснове)
Малюнак 9. Мікраметрычны апарат для сухой плёнкі
2. Вымярэнне таўшчыні вільготнай плёнкі: таўшчыню вільготнай плёнкі можна атрымаць з дапамогай прыбора для вымярэння таўшчыні вільготнай плёнкі, а затым разлічыць па долі ўтрымання цвёрдых рэчываў клею.
Таўшчыня сухой плёнкі
На мал. 10 таўшчыня вільготнай плёнкі была атрымана з дапамогай вымяральніка таўшчыні вільготнай плёнкі, а затым была разлічана таўшчыня сухой плёнкі.
Разрозненне па краях
ВызначэннеПры нармальных абставінах распыленне распыляльнага клапана з краю лініі не будзе вельмі прамым, заўсёды будзе пэўная задзірына. Мы вызначаем шырыню задзірыны як раздзяляльную здольнасць краю. Як паказана ніжэй, памер d з'яўляецца значэннем раздзяляльнай здольнасці краю.
Заўвага: Разрозненне па краях, безумоўна, чым меншае, тым лепш, але патрабаванні розных кліентаў адрозніваюцца, таму канкрэтнае разрозненне пакрытых краёў павінна адпавядаць патрабаванням кліента.
Малюнак 11: Параўнанне раздзяляльнай здольнасці па краях
Аднастайнасць
Клей павінен быць пакрыты вырабам аднастайнай таўшчынёй, гладкай і празрыстай плёнкай. Акцэнт робіцца на аднастайнасці клею, пакрытага вырабам па ўсёй плошчы. Такім чынам, таўшчыня клею павінна быць аднолькавай, без праблем з працэсам: расколін, стратыфікацыі, аранжавых ліній, забруджвання, капілярных з'яў, бурбалак.
Малюнак 12: Эфект пакрыцця восевай аўтаматычнай машыны серыі AC, аднастайнасць вельмі стабільная
3. Рэалізацыя працэсу нанясення пакрыцця
Працэс нанясення пакрыцця
1 Падрыхтоўка
Падрыхтуйце прадукты, клей і іншыя неабходныя рэчы;
Вызначыць месцазнаходжанне мясцовай аховы;
Вызначце ключавыя дэталі працэсу
2: Мыццё
Варта ачысціць як мага хутчэй пасля зваркі, каб прадухіліць цяжкасці з ачысткай ад бруду, які ўзнікае пры зварцы;
Вызначце, ці з'яўляецца асноўны забруджвальнік палярным ці непалярным, каб выбраць адпаведны ачышчальны сродак;
Пры выкарыстанні спіртавога ачышчальніка неабходна звярнуць увагу на меры бяспекі: пасля мыцця неабходна забяспечыць добрую вентыляцыю, а таксама правілы астуджэння і сушкі, каб прадухіліць выпарэнне рэшткавага растваральніка ў выніку выбуху ў духоўцы;
Ачыстка вадой, шчолачная ачышчальная вадкасць (эмульсія) для прамывання флюсу, а затым прамыванне чыстай вадой для ачысткі ачышчальнай вадкасці, каб адпавядаць стандартам ачысткі;
3. Маскіроўка (калі не выкарыстоўваецца абсталяванне для селектыўнага пакрыцця), гэта значыць маска;
Варта выбраць неклейкую плёнку, якая не будзе пераносіць папяровую стужку;
Для абароны мікрасхемы варта выкарыстоўваць антыстатычную папяровую стужку;
Згодна з патрабаваннямі чарцяжоў для некаторых прылад для абароны экрана;
4. Асушванне
Пасля ачысткі экранаваная друкаваная плата (кампанент) павінна быць папярэдне высушана і асушана перад нанясеннем пакрыцця;
Вызначце тэмпературу/час папярэдняй сушкі ў адпаведнасці з тэмпературай, дазволенай друкаванай платай (кампанентам);
PCBA (кампанент) можа вызначаць тэмпературу/час папярэдняй сушкі стала
5 Пальто
Працэс нанясення пакрыцця формы залежыць ад патрабаванняў абароны друкаваных плат, існуючага тэхналагічнага абсталявання і існуючага тэхнічнага рэзерву, які звычайна дасягаецца наступнымі спосабамі:
а. Пачысціце ўручную
Малюнак 13: Метад ручной шчоткі
Нанясенне пакрыцця шчоткай з'яўляецца найбольш распаўсюджаным працэсам, прыдатным для вытворчасці невялікіх партый. Складаная і шчыльная структура друкаваных платаў патрабуе абароны ад агрэсіўных прадуктаў. Паколькі нанясенне пакрыцця шчоткай можна свабодна кантраляваць, часткі, якія не можна фарбаваць, не будуць забруджаныя.
Пэндзальнае пакрыццё спажывае найменш матэрыялу, што падыходзіць для больш высокай цаны двухкампанентнай фарбы;
Працэс афарбоўкі мае высокія патрабаванні да аператара. Перад пачаткам будаўніцтва неабходна старанна вывучыць чарцяжы і патрабаванні да пакрыцця, вызначыць назвы кампанентаў друкаванай платы, а дэталі, якія нельга пакрываць, павінны быць пазначаны прывабнымі знакамі.
Аператарам забараняецца дакранацца да надрукаванага плагіна рукамі ў любы час, каб пазбегнуць забруджвання;
б. Акуніце ўручную
Малюнак 14: Метад ручнога пакрыцця акунаннем
Працэс нанясення пакрыцця апусканнем забяспечвае найлепшыя вынікі. Раўнамернае, бесперапыннае пакрыццё можна наносіць на любую частку друкаванай платы. Працэс нанясення пакрыцця апусканнем не падыходзіць для друкаваных плат з рэгуляванымі кандэнсатарамі, магнітнымі стрыжнямі тонкай налады, патэнцыяметрамі, чашападобнымі магнітнымі стрыжнямі і некаторымі дэталямі з дрэннай герметычнасцю.
Асноўныя параметры працэсу нанясення пакрыцця акунаннем:
Адрэгулюйце патрэбную глейкасць;
Кантралюйце хуткасць пад'ёму друкаванай платы, каб прадухіліць утварэнне бурбалак. Звычайна не больш за 1 метр у секунду;
в. Апырскванне
Распыленне - найбольш шырока выкарыстоўваны і просты ў прыняцці метад працэсу, які падзяляецца на наступныя дзве катэгорыі:
① Ручное распыленне
Малюнак 15: Ручны метад распылення
Падыходзіць для больш складанай дэталі, цяжка спадзявацца на аўтаматызаванае абсталяванне для масавай вытворчасці, таксама падыходзіць для разнастайнасці прадуктовай лінейкі, але менш сітуацыі, можна распыляць у больш спецыяльнае месца.
Заўвага адносна ручнога распылення: фарба можа забрудзіць некаторыя прылады, такія як раздымы для друкаванай платы, раздымы мікрасхем, некаторыя адчувальныя кантакты і некаторыя зазямляльныя дэталі, таму неабходна звярнуць увагу на надзейнасць абароны гэтых дэталяў. Таксама аператар не павінен дакранацца да друкаванай раздыма рукамі, каб пазбегнуць забруджвання кантактнай паверхні раздыма.
② Аўтаматычнае распыленне
Звычайна гэта азначае аўтаматычнае распыленне з выкарыстаннем абсталявання для селектыўнага пакрыцця. Падыходзіць для масавай вытворчасці, мае добрую кансістэнцыю, высокую дакладнасць і невялікае забруджванне навакольнага асяроддзя. З мадэрнізацыяй прамысловасці, ростам выдаткаў на працоўную сілу і строгімі патрабаваннямі аховы навакольнага асяроддзя аўтаматычнае распыляльнае абсталяванне паступова замяняе іншыя метады пакрыцця.
З ростам патрабаванняў да аўтаматызацыі ў Industry 4.0, увага галіны пераключылася з забеспячэння адпаведнага абсталявання для пакрыцця на вырашэнне праблемы ўсяго працэсу пакрыцця. Аўтаматычная машына для селектыўнага пакрыцця - пакрыццё дакладнае і без страт матэрыялу, падыходзіць для вялікай колькасці пакрыцця, найбольш падыходзіць для вялікай колькасці трох антыфарбавых пакрыццяў.
Параўнаннеаўтаматычная машына для пакрыцця пакрыццяітрадыцыйны працэс пакрыцця
Традыцыйнае трохтрывалае лакафарбавае пакрыццё PCBA:
1) Пакрыццё шчоткай: ёсць бурбалкі, хвалі, выдаленне валасоў шчоткай;
2) Пісьмо: занадта павольнае, дакладнасць немагчыма кантраляваць;
3) Замочванне ўсяго кавалка: занадта марнатраўная фарба, нізкая хуткасць;
4) Распыленне з фарбапульты: для абароны прыстасавання, занадта моцны знос
Пакрыццё машынай для пакрыцця:
1) Колькасць распыляльнай фарбы, месцазнаходжанне і плошча распыляльнай фарбы ўстаноўлены дакладна, і няма неабходнасці дадаваць людзей для працірання дошкі пасля афарбоўкі распыляльнай фарбы.
2) Некаторыя ўстаўныя кампаненты з вялікай адлегласцю ад краю пласціны можна фарбаваць непасрэдна без усталёўкі прыстасавання, што дазваляе зэканоміць персанал, які ўсталёўвае пласціну.
3) Адсутнасць выпарэння газу, што забяспечвае чыстае асяроддзе эксплуатацыі.
4) Уся падкладка не патрабуе выкарыстання прыстасаванняў для пакрыцця вугляроднай плёнкі, што выключае магчымасць сутыкнення.
5) Тры раўнамерныя пакрыцці антыфарбавай плёнкі значна паляпшаюць эфектыўнасць вытворчасці і якасць прадукцыі, а таксама пазбягаюць адходаў фарбы.
Аўтаматычная трохслаёвая машына для нанясення антыфарбавых пакрыццяў PCBA спецыяльна распрацавана для распылення трохслаёвых антыфарбавых пакрыццяў інтэлектуальнага абсталявання для распылення. Паколькі матэрыял, які распыляецца, і вадкасць, якая наносіцца, адрозніваюцца, выбар кампанентаў машыны для нанясення пакрыцця таксама адрозніваецца. Трыслаёвая машына для нанясення антыфарбавых пакрыццяў выкарыстоўвае найноўшую камп'ютэрную праграму кіравання, можа рэалізаваць трохвосевую сувязь, адначасова абсталяваная сістэмай пазіцыянавання і адсочвання камеры, можа дакладна кантраляваць плошчу распылення.
Тры машыны для нанясення антыфарбавага пакрыцця, таксама вядомыя як тры машыны для нанясення клею з трыма антыфарбавымі распыляльнікамі, тры машыны для нанясення клею з трыма антыфарбавымі распыляльнікамі, тры машыны для нанясення алею з трыма антыфарбавымі распыляльнікамі, прызначаныя спецыяльна для кантролю вадкасці, на паверхню друкаванай платы, пакрытую пластом трох антыфарбавых пакрыццяў, такіх як прапітка, распыленне або метад кручэння, на паверхню друкаванай платы, пакрытую пластом фотарэзісту.
Як вырашыць новую эру попыту на тры антыфарбавыя пакрыцці, стала тэрміновай праблемай, якую трэба вырашыць у прамысловасці. Аўтаматычнае абсталяванне для пакрыццяў, прадстаўленае дакладнай селектыўнай пакрывальнай машынай, прапануе новы спосаб працы,пакрыццё дакладнае і без адходаў матэрыялаў, найбольш падыходзіць для вялікай колькасці трох антыфарбавых пакрыццяў.
