Anàlisi detallada del procés de recobriment antipintura de tres circuits integrats de PCBA amb pegats SMT i THT, i tecnologies clau!
A mesura que la mida dels components de la PCBA es fa cada cop més petita, la densitat es fa cada cop més gran; l'alçada de suport entre dispositius i dispositius (l'espai entre la PCB i la distància a terra) també és cada cop més petita, i la influència dels factors ambientals en la PCBA també augmenta. Per tant, proposem requisits més alts sobre la fiabilitat de la PCBA dels productes electrònics.
1. Factors ambientals i el seu impacte
Factors ambientals comuns com la humitat, la pols, la boira salina, el floridura, etc., poden causar diversos problemes de fallada de PCBA.
Humitat
Gairebé tots els components electrònics de PCB en l'entorn extern corren el risc de corrosió, entre els quals l'aigua és el medi més important per a la corrosió. Les molècules d'aigua són prou petites per penetrar la bretxa molecular de la malla d'alguns materials polimèrics i entrar a l'interior o arribar al metall subjacent a través del forat de l'agulla del recobriment per causar corrosió. Quan l'atmosfera arriba a una certa humitat, pot causar migració electroquímica de PCB, corrent de fuita i distorsió del senyal en circuits d'alta freqüència.
Vapor/humitat + contaminants iònics (sals, agents flux actius) = electròlits conductors + voltatge d'estrès = migració electroquímica
Quan la humitat relativa a l'atmosfera arriba al 80%, hi haurà una pel·lícula d'aigua amb un gruix de 5 a 20 molècules, i tot tipus de molècules es podran moure lliurement. Quan hi ha carboni, es poden produir reaccions electroquímiques.
Quan l'HR arriba al 60%, la capa superficial de l'equip formarà una pel·lícula d'aigua de 2 a 4 molècules d'aigua de gruix, quan hi hagi contaminants dissolts, hi haurà reaccions químiques;
Quan la HR a l'atmosfera és < 20%, gairebé tots els fenòmens de corrosió s'aturen.
Per tant, la resistència a la humitat és una part important de la protecció del producte.
En els dispositius electrònics, la humitat es presenta en tres formes: pluja, condensació i vapor d'aigua. L'aigua és un electròlit que dissol grans quantitats d'ions corrosius que corroeixen els metalls. Quan la temperatura d'una determinada part de l'equip és inferior al "punt de rosada" (temperatura), hi haurà condensació a la superfície: peces estructurals o PCBA.
Pols
Hi ha pols a l'atmosfera, els ions contaminants adsorbits per la pols s'acumulen a l'interior dels equips electrònics i provoquen fallades. Aquest és un problema comú amb les fallades electròniques en el camp.
La pols es divideix en dos tipusLa pols gruixuda és un diàmetre de partícules irregulars de 2,5 a 15 micres, que generalment no causarà fallades, arcs elèctrics ni altres problemes, però afectarà el contacte del connector; La pols fina és un diàmetre de partícules irregulars inferior a 2,5 micres. La pols fina té una certa adherència a la PCBA (xapa), que només es pot eliminar amb un raspall antiestàtic.
Perills de la polsa. A causa de la pols que s'acumula a la superfície de la PCBA, es genera corrosió electroquímica i augmenta la taxa de fallades; b. La pols + la calor humida + la boira salina van causar els danys més grans a la PCBA, i les fallades dels equips electrònics van ser les més importants a la indústria química i a la zona minera propera a la costa, al desert (terres salines i alcalines) i al sud del riu Huaihe durant la temporada de míldiu i pluges.
Per tant, la protecció contra la pols és una part important del producte.
esprai de sal
La formació de boira salina:La boira salina és causada per factors naturals com les onades oceàniques, les marees, la pressió de la circulació atmosfèrica (monsó), la llum solar, etc. Es desplaça cap a l'interior amb el vent i la seva concentració disminueix amb la distància a la costa. Normalment, la concentració de boira salina és de l'1% de la costa quan es troba a 1 km de la costa (però bufarà més lluny en període de tifons).
La nocivitat de l'esprai de sal:a. danyar el recobriment de les peces estructurals metàl·liques; b. L'acceleració de la velocitat de corrosió electroquímica provoca la fractura dels cables metàl·lics i la fallada dels components.
Fonts similars de corrosió:a. La suor de les mans conté sal, urea, àcid làctic i altres productes químics, que tenen el mateix efecte corrosiu sobre els equips electrònics que l'esprai de sal. Per tant, s'han de portar guants durant el muntatge o l'ús, i el recobriment no s'ha de tocar amb les mans nues; b. Hi ha halògens i àcids al flux, que s'han de netejar i controlar la seva concentració residual.
Per tant, la prevenció de la polvorització salina és una part important de la protecció dels productes.
Motlle
El míldiu, el nom comú dels fongs filamentosos, significa "fongs florits", tendeixen a formar miceli exuberant, però no produeixen grans cossos fructífers com els bolets. En llocs humits i càlids, molts elements creixen a simple vista algunes de les colònies borroses, floculentes o en forma de teranyina, és a dir, floridura.
FIG. 5: Fenomen de míldiu de PCB
Dany de la floriduraa. la fagocitosi i la propagació del floridura fan que l'aïllament dels materials orgànics decaigui, es faci malbé i es trenqui; b. els metabòlits del floridura són àcids orgànics, que afecten l'aïllament i la resistència elèctrica i produeixen un arc elèctric.
Per tant, l'antifloridura és una part important dels productes de protecció.
Tenint en compte els aspectes anteriors, cal garantir millor la fiabilitat del producte, cal aïllar-lo de l'entorn extern el més avall possible, per la qual cosa s'introdueix el procés de recobriment de forma.
Recobriment de PCB després del procés de recobriment, sota l'efecte de tret de la làmpada morada, el recobriment original pot ser tan bonic!
Tres recobriments antipinturaes refereix a recobrir una fina capa aïllant protectora a la superfície de la placa de circuit imprès (PCB). És el mètode de recobriment posterior a la soldadura més utilitzat actualment, de vegades anomenat recobriment superficial i recobriment conformal (nom anglès: coating, conformal coating). Aïllarà els components electrònics sensibles de l'entorn hostil, pot millorar considerablement la seguretat i la fiabilitat dels productes electrònics i allargar la vida útil dels productes. Tres recobriments antipintura poden protegir els circuits/components de factors ambientals com la humitat, els contaminants, la corrosió, l'estrès, els xocs, les vibracions mecàniques i el cicle tèrmic, alhora que milloren la resistència mecànica i les característiques d'aïllament del producte.
Després del procés de recobriment de la PCB, es forma una pel·lícula protectora transparent a la superfície, que pot prevenir eficaçment la intrusió d'aigua i humitat, evitar fuites i curtcircuits.
2. Punts principals del procés de recobriment
Segons els requisits de l'IPC-A-610E (Norma de proves de muntatge electrònic), es reflecteix principalment en els aspectes següents:
Regió
1. Zones que no es poden recobrir:
Zones que requereixen connexions elèctriques, com ara coixinets daurats, dits daurats, forats metàl·lics, forats de prova;
Bateries i reparadors de bateries;
Connector;
Fusible i carcassa;
Dispositiu de dissipació de calor;
Cable de connexió;
La lent d'un dispositiu òptic;
Potenciòmetre;
Sensor;
Sense interruptor segellat;
Altres zones on el recobriment pot afectar el rendiment o el funcionament.
2. Zones que s'han de recobrir: totes les unions de soldadura, pins, components i conductors.
3. Àrees opcionals
Gruix
El gruix es mesura en una superfície plana, sense obstacles i curada del component del circuit imprès o en una placa unida que se sotmet al procés amb el component. Les plaques unides poden ser del mateix material que les plaques impreses o altres materials no porosos, com ara metall o vidre. El mesurament del gruix de la pel·lícula humida també es pot utilitzar com a mètode opcional per mesurar el gruix del recobriment, sempre que hi hagi una relació de conversió documentada entre el gruix de la pel·lícula humida i la seca.
Taula 1: Rang de gruix estàndard per a cada tipus de material de recobriment
Mètode de prova de gruix:
1. Eina de mesura del gruix de la pel·lícula seca: un micròmetre (IPC-CC-830B); b Provador del gruix de la pel·lícula seca (base de ferro)
Figura 9. Aparell micromètric de pel·lícula seca
2. Mesura del gruix de la pel·lícula humida: el gruix de la pel·lícula humida es pot obtenir mitjançant un instrument de mesura del gruix de la pel·lícula humida i després es calcula mitjançant la proporció de contingut sòlid de cola
Gruix de la pel·lícula seca
A la FIG. 10, el gruix de la pel·lícula humida es va obtenir mitjançant el provador de gruix de la pel·lícula humida i després es va calcular el gruix de la pel·lícula seca.
Resolució de vora
DefinicióEn circumstàncies normals, la vàlvula de polvorització que surti de la vora de la línia no serà gaire recta, sempre hi haurà una certa rebava. Definim l'amplada de la rebava com la resolució de la vora. Com es mostra a continuació, la mida de d és el valor de la resolució de la vora.
Nota: La resolució de la vora és definitivament com més petita millor, però els diferents requisits dels clients no són iguals, de manera que la resolució específica de la vora recoberta sempre que compleixi els requisits del client.
Figura 11: Comparació de la resolució de vores
Uniformitat
La cola ha de tenir un gruix uniforme i una pel·lícula llisa i transparent coberta pel producte, l'èmfasi és en la uniformitat de la cola coberta pel producte per sobre de la zona, per tant, ha de tenir el mateix gruix, no hi ha problemes de procés: esquerdes, estratificació, línies taronges, contaminació, fenomen capil·lar, bombolles.
Figura 12: Màquina de recobriment automàtica axial de la sèrie AC. Efecte de recobriment, la uniformitat és molt consistent.
3. La realització del procés de recobriment
Procés de recobriment
1 Preparació
Preparar productes, cola i altres elements necessaris;
Determinar la ubicació de la protecció local;
Determinar els detalls clau del procés
2: Rentar
S'ha de netejar en el menor temps possible després de la soldadura, per evitar que la brutícia de soldadura sigui difícil de netejar;
Determinar si el contaminant principal és polar o no polar per tal d'escollir l'agent de neteja adequat;
Si s'utilitza un netejador amb alcohol, cal tenir en compte les qüestions de seguretat: hi ha d'haver una bona ventilació i normes de refredament i assecat després del rentat, per evitar la volatilització residual del dissolvent causada per l'explosió al forn;
Neteja amb aigua, amb líquid de neteja alcalí (emulsió) per rentar el flux i després esbandir amb aigua pura per netejar el líquid de neteja, per complir amb els estàndards de neteja;
3. Protecció d'emmascarament (si no s'utilitza cap equip de recobriment selectiu), és a dir, màscara;
Si escolliu una pel·lícula no adhesiva, la cinta de paper no es transferirà;
S'ha d'utilitzar cinta de paper antiestàtica per a la protecció del circuit integrat;
Segons els requisits dels dibuixos per a alguns dispositius per protegir la protecció;
4. Deshumidificar
Després de la neteja, el PCBA (component) blindat s'ha d'assecar prèviament i deshumidificar abans del recobriment;
Determinar la temperatura/temps de preassecat segons la temperatura permesa per la PCBA (component);
Es pot permetre que el PCBA (component) determini la temperatura/temps de la taula de preassecat
5 abrics
El procés de recobriment de forma depèn dels requisits de protecció de la PCBA, de l'equip de procés existent i de la reserva tècnica existent, que normalment s'aconsegueix de les maneres següents:
a. Pinzell a mà
Figura 13: Mètode de raspallat manual
El recobriment amb raspall és el procés més àmpliament aplicable, adequat per a la producció de lots petits, l'estructura de PCBA és complexa i densa, i necessita protegir els requisits de protecció de productes agressius. Com que el recobriment amb raspall es pot controlar lliurement, les peces que no es poden pintar no es contaminen;
El recobriment amb pinzell consumeix el mínim de material, adequat pel preu més elevat de la pintura de dos components;
El procés de pintura té uns requisits elevats per a l'operador. Abans de la construcció, cal revisar acuradament els dibuixos i els requisits de recobriment, reconèixer els noms dels components de la PCBA i marcar amb marques cridaneres les parts que no es poden recobrir;
Els operadors no poden tocar el connector imprès amb les mans en cap moment per evitar la contaminació;
b. Submergir a mà
Figura 14: Mètode de recobriment per immersió manual
El procés de recobriment per immersió proporciona els millors resultats. Es pot aplicar un recobriment uniforme i continu a qualsevol part de la PCBA. El procés de recobriment per immersió no és adequat per a PCBA amb condensadors ajustables, nuclis magnètics d'ajust fi, potenciòmetres, nuclis magnètics en forma de copa i algunes peces amb un segellat deficient.
Paràmetres clau del procés de recobriment per immersió:
Ajusteu la viscositat adequada;
Controleu la velocitat a la qual s'aixeca la PCBA per evitar que es formin bombolles. Normalment no més d'1 metre per segon;
c. Polvorització
La polvorització és el mètode de procés més utilitzat i fàcil d'acceptar, dividit en les dues categories següents:
① Polvorització manual
Figura 15: Mètode de polvorització manual
Adequat per a la peça de treball més complexa, difícil de confiar en la situació de producció en massa d'equips d'automatització, també adequat per a la varietat de línies de productes però menys situació, es pot ruixar a una posició més especial.
Nota per a la polvorització manual: la pintura en pols contaminarà alguns dispositius, com ara els connectors de PCB, els sòcols de circuit integrat, alguns contactes sensibles i algunes peces de connexió a terra. Cal prestar atenció a la fiabilitat de la protecció d'aquestes peces. Un altre punt és que l'operador no ha de tocar el connector imprès amb la mà en cap moment per evitar la contaminació de la superfície de contacte del connector.
② Polvorització automàtica
Normalment es refereix a la polvorització automàtica amb equips de recobriment selectiu. Apte per a la producció en massa, bona consistència, alta precisió, poca contaminació ambiental. Amb la modernització de la indústria, l'augment del cost laboral i els estrictes requisits de protecció del medi ambient, els equips de polvorització automàtica estan substituint gradualment altres mètodes de recobriment.
Amb els creixents requisits d'automatització de la indústria 4.0, l'enfocament de la indústria ha passat de proporcionar equips de recobriment adequats a resoldre el problema de tot el procés de recobriment. Màquina de recobriment selectiu automàtica: recobriment precís i sense malbaratament de material, adequada per a grans quantitats de recobriment, més adequada per a grans quantitats de tres recobriments antipintura.
Comparació demàquina de recobriment automàticaiprocés de recobriment tradicional
Recobriment de pintura tradicional de tres proves per a PCBA:
1) Recobriment del raspall: hi ha bombolles, ones, depilació del raspall;
2) Escriptura: massa lenta, la precisió no es pot controlar;
3) Remullar tota la peça: pintura massa malgastadora, velocitat lenta;
4) Polvorització amb pistola: per a la protecció de l'aparell, deriva massa
Recobriment de la màquina de recobriment:
1) La quantitat de pintura en aerosol, la posició de la pintura en aerosol i l'àrea s'estableixen amb precisió i no cal afegir persones per netejar el tauler després de pintar amb aerosol.
2) Alguns components endollables amb una gran separació de la vora de la placa es poden pintar directament sense instal·lar el dispositiu, estalviant el personal d'instal·lació de la placa.
3) Sense volatilització de gasos, per garantir un entorn de funcionament net.
4) No cal utilitzar accessoris per cobrir la pel·lícula de carboni per a tot el substrat, eliminant la possibilitat de col·lisió.
5) Tres gruixos de recobriment antipintura uniformes, milloren considerablement l'eficiència de la producció i la qualitat del producte, però també eviten el malbaratament de pintura.
La màquina automàtica de recobriment de tres antipintures PCBA està especialment dissenyada per polvoritzar tres equips de polvorització intel·ligents antipintures. Com que el material a polvoritzar i el líquid de polvorització aplicat són diferents, la màquina de recobriment també és diferent en la construcció de la selecció de components de l'equip. La màquina de recobriment de tres antipintures adopta el programa de control informàtic més recent, pot realitzar l'enllaç de tres eixos, alhora que està equipada amb un sistema de posicionament i seguiment de la càmera, que pot controlar amb precisió l'àrea de polvorització.
La màquina de recobriment antipintura tres, també coneguda com a màquina de cola antipintura tres, màquina de cola en esprai antipintura tres, màquina de polvorització d'oli antipintura tres, màquina de polvorització antipintura tres, és especialment adequada per al control de fluids, a la superfície del PCB coberta amb una capa de tres antipintura, com ara la impregnació, la polvorització o el mètode de recobriment per centrifugació a la superfície del PCB coberta amb una capa de fotorresina.
Com resoldre la nova era de la demanda de tres recobriments antipintura s'ha convertit en un problema urgent que cal resoldre a la indústria. L'equip de recobriment automàtic representat per la màquina de recobriment selectiu de precisió aporta una nova forma de funcionament,recobriment precís i sense malbaratament de materials, el més adequat per a un gran nombre de tres recobriments antipintura.
