Anàlisi detallada del pegat SMT i THT a través de forats PCBA tres processos de recobriment de pintura i tecnologies clau!
A mesura que la mida dels components PCBA es fa més petita i més petita, la densitat és cada cop més gran;L'alçada de suport entre dispositius i dispositius (l'espai entre la PCB i la distància al 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 del PCBA dels productes electrònics.
1.Factors ambientals i el seu impacte
Els factors ambientals comuns com la humitat, la pols, l'esprai de sal, el motlle, etc., poden causar diversos problemes de fallada del PCBA
Humitat
Gairebé tots els components electrònics de PCB de l'entorn extern estan en 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 a la bretxa molecular de malla d'alguns materials polímers i entrar a l'interior o arribar al metall subjacent a través del forat del recobriment per provocar corrosió.Quan l'atmosfera arriba a una certa humitat, pot provocar migració electroquímica de PCB, corrent de fuga i distorsió del senyal al circuit d'alta freqüència.
Vapor/humitat + contaminants iònics (sals, agents actius de flux) = electròlits conductors + tensió de tensió = migració electroquímica
Quan l'HR a l'atmosfera arribi al 80%, hi haurà una pel·lícula d'aigua amb un gruix de 5 ~ 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 gruixuda de 2 ~ 4 molècules d'aigua, quan hi hagi contaminants que es dissolen, hi haurà reaccions químiques;
Quan HR <20% a l'atmosfera, gairebé tots els fenòmens de corrosió s'aturen.
Per tant, a prova d'humitat és una part important de la protecció del producte.
Per als dispositius electrònics, la humitat es presenta de 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 està per sota del "punt de rosada" (temperatura), hi haurà condensació a la superfície: peces estructurals o PCBA.
Pols
Hi ha pols a l'atmosfera, els contaminants iònics adsorbits de pols s'instal·len a l'interior dels equips electrònics i causen fallades.Aquest és un problema comú amb fallades electròniques al camp.
La pols es divideix en dos tipus: la pols gruixuda té un diàmetre de 2,5 ~ 15 micres de partícules irregulars, generalment no causarà errors, arcs i altres problemes, però afectarà el contacte del connector;La pols fina són partícules irregulars amb un diàmetre inferior a 2,5 micres.La pols fina té una certa adherència a PCBA (xapa), que només es pot eliminar amb un raspall antiestàtic.
Perills de pols: a.A causa de l'assentament de pols a la superfície del PCBA, es genera corrosió electroquímica i augmenta la taxa de fallada;b.La pols + la calor humida + la boira salada van causar el dany més gran al PCBA, i la fallada dels equips electrònics va ser la més gran a la indústria química i la zona minera a prop de la costa, el desert (terra salina-alcalina) i el sud del riu Huaihe durant el mildiu i temporada de pluges.
Per tant, la protecció contra la pols és una part important del producte.
Esprai de sal
Formació d'esprai de sal:L'esprai de sal és causada per factors naturals com les ones oceàniques, les marees, la pressió de la circulació atmosfèrica (monsó), la llum solar, etc.Amb el vent anirà a la deriva terra endins, i la seva concentració disminuirà amb la distància de la costa.Normalment, la concentració d'esprai de sal és de l'1% de la costa quan es troba a 1 Km de la costa (però bufarà més lluny en període de tifó).
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 fer servir 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-ne la concentració residual.
Per tant, la prevenció de l'esprai de sal 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 luxós, 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: Fenòmen de floridura PCB
Dany de floridura: a.La fagocitosi i la propagació del motlle fan que l'aïllament dels materials orgànics disminueixi, danyi i falli;b.Els metabòlits del motlle són àcids orgànics, que afecten l'aïllament i la resistència elèctrica i produeixen arc elèctric.
Per tant, l'antimotlle és una part important dels productes de protecció.
Tenint en compte els aspectes anteriors, s'ha de garantir millor la fiabilitat del producte, s'ha d'aïllar el més baix possible de l'entorn extern, de manera que s'introdueix el procés de recobriment de forma.
Revestiment de PCB després del procés de recobriment, sota l'efecte de tir de la làmpada porpra, el recobriment original pot ser tan bonic!
Tres recobriments antipinturaes refereix a recobrir una fina capa aïllant protectora a la superfície del PCB.És el mètode de recobriment posterior a la soldadura més utilitzat actualment, de vegades anomenat recobriment superficial i recobriment conforme (nom anglès: recobriment, recobriment conformal).Aïllarà els components electrònics sensibles de l'entorn dur, pot millorar considerablement la seguretat i la fiabilitat dels productes electrònics i allargar la vida útil dels productes.Tres recobriments anti-pintura poden protegir el circuit/components de factors ambientals com la humitat, els contaminants, la corrosió, l'estrès, el xoc, la vibració mecànica i el cicle tèrmic, alhora que milloren la resistència mecànica i les característiques d'aïllament del producte.
Després del procés de recobriment de PCB, formeu una pel·lícula protectora transparent a la superfície, pot prevenir eficaçment la intrusió d'aigua i humitat, evitar fuites i curtcircuits.
2. Principals punts del procés de recobriment
D'acord amb els requisits de l'IPC-A-610E (estàndard de proves de muntatge electrònic), es reflecteix principalment en els aspectes següents:
Regió
1. Zones que no es poden revestir:
Àrees que requereixen connexions elèctriques, com ara pastilles d'or, dits d'or, forats de metall, forats de prova;
Bateries i fixadors de bateries;
connector;
Fusible i carcassa;
Dispositiu de dissipació de calor;
cable de pont;
La lent d'un dispositiu òptic;
Potenciòmetre;
Sensor;
Sense interruptor segellat;
Altres àrees on el recobriment pot afectar el rendiment o el funcionament.
2. Zones que s'han de revestir: totes les juntes de soldadura, agulles, 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 adjunta que se sotmet al procés amb el component.Els taulers adjunts poden ser del mateix material que els taulers impresos o altres materials no porosos, com ara metall o vidre.La mesura del gruix de la pel·lícula humida també es pot utilitzar com a mètode opcional de mesura del gruix del recobriment, sempre que hi hagi una relació de conversió documentada entre el gruix de la pel·lícula humida i seca.
Taula 1: estàndard del rang de gruix per a cada tipus de material de recobriment
Mètode de prova de gruix:
1. Eina per mesurar el gruix de la pel·lícula seca: un micròmetre (IPC-CC-830B);b Provador de gruix de pel·lícula seca (base de ferro)
Figura 9. Aparell micromètric de pel·lícula seca
2. Mesurament 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 per la proporció de contingut sòlid de cola
Gruix de 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
Definició: En circumstàncies normals, l'esprai de la vàlvula de polvorització fora de la vora de la línia no serà molt recte, sempre hi haurà una certa rebaba.Definim l'amplada de la rebaba com la resolució de la vora.Com es mostra a continuació, la mida de d és el valor de la resolució de vora.
Nota: la resolució de vora és sens dubte com més petita millor, però els diferents requisits del client no són els mateixos, de manera que la resolució específica de la vora recoberta sempre que compleixi els requisits del client.
Figura 11: Comparació de la resolució de vora
Uniformitat
La cola ha de ser com un gruix uniforme i una pel·lícula llisa i transparent coberta al producte, l'èmfasi es posa en la uniformitat de la cola coberta en el producte per sobre de l'àrea, llavors, ha de tenir el mateix gruix, no hi ha problemes de procés: esquerdes, estratificació, línies taronges, contaminació, fenomen capil·lar, bombolles.
Figura 12: Efecte de recobriment automàtic de la màquina de recobriment automàtic de la sèrie AC axial, la uniformitat és molt consistent
3. La realització del procés de recobriment
Procés de recobriment
1 Preparar
Preparar productes i cola i altres articles necessaris;
Determinar la ubicació de la protecció local;
Determinar els detalls clau del procés
2: Rentar
S'ha de netejar en el menor temps després de la soldadura, per evitar que la brutícia de la soldadura sigui difícil de netejar;
Determinar si el contaminant principal és polar, o no polar, per triar l'agent de neteja adequat;
Si s'utilitza un agent de neteja amb alcohol, s'ha de prestar atenció a les qüestions de seguretat: ha d'haver una bona ventilació i unes regles de procés de refrigeració i assecat després del rentat, per evitar la volatilització residual del dissolvent causada per l'explosió al forn;
Neteja d'aigua, amb líquid de neteja alcalí (emulsió) per rentar el flux, i després esbandida 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, mascareta;
En cas de triar pel·lícula no adhesiva, no es transferirà la cinta de paper;
S'ha d'utilitzar cinta de paper antiestàtica per a la protecció IC;
Segons els requisits dels dibuixos per a alguns dispositius per protegir la protecció;
4. Deshumidificar
Després de la neteja, el PCBA blindat (component) s'ha d'assecar prèviament i deshumidificar abans del recobriment;
Determineu la temperatura/temps de pre-assecat segons la temperatura permesa per PCBA (component);
Es pot permetre que el PCBA (component) determini la temperatura/temps de la taula de pre-assecat
5 Abric
El procés de recobriment de forma depèn dels requisits de protecció de PCBA, de l'equip de procés existent i de la reserva tècnica existent, que normalment s'aconsegueix de les maneres següents:
a.Raspall a mà
Figura 13: Mètode de raspallat manual
El recobriment de raspall és el procés més àmpliament aplicable, adequat per a la producció de lots petits, l'estructura PCBA complexa i densa, necessita protegir els requisits de protecció dels productes durs.Com que el recobriment del pinzell es pot controlar lliurement, de manera que les parts que no es permeten pintar no es contaminaran;
El recobriment de pinzell consumeix el menor material, adequat per al preu més elevat de la pintura de dos components;
El procés de pintura té grans requisits per a l'operador.Abans de la construcció, els dibuixos i els requisits de recobriment s'han de digerir acuradament, s'han de reconèixer els noms dels components PCBA i les peces que no es permeten revestir s'han de marcar amb marques atractives;
Els operadors no poden tocar el connector imprès amb les mans en cap moment per evitar la contaminació;
b. Immersió a mà
Figura 14: Mètode de recobriment per immersió manual
El procés de recobriment per immersió proporciona els millors resultats de recobriment.Es pot aplicar un recobriment uniforme i continu a qualsevol part del PCBA.El procés de recobriment per immersió no és adequat per a PCbas amb condensadors ajustables, nuclis magnètics d'ajustament 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 el 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 és més complex, difícil de confiar en la situació de producció en massa d'equips d'automatització, també adequat per a la varietat de la línia de productes, però amb menys situació, es pot ruixar a una posició més especial.
Nota sobre la polvorització manual: la boira de pintura contaminarà alguns dispositius, com ara un endoll de PCB, un endoll IC, alguns contactes sensibles i algunes peces de connexió a terra, aquestes peces han de prestar atenció a la fiabilitat de la protecció del refugi.Un altre punt és que l'operador no ha de tocar l'endoll imprès amb la mà en cap moment per evitar la contaminació de la superfície de contacte de l'endoll.
② Polvorització automàtica
Normalment es refereix a la polvorització automàtica amb equips de recobriment selectiu.Adequat per a la producció en massa, bona consistència, alta precisió, poca contaminació ambiental.Amb l'actualització de la indústria, l'augment del cost laboral i els estrictes requisits de protecció del medi ambient, l'equip de polvorització automàtica està substituint gradualment altres mètodes de recobriment.
Amb els creixents requisits d'automatització de la indústria 4.0, el focus de la indústria ha passat de proporcionar un equip de recobriment adequat a resoldre el problema de tot el procés de recobriment.Màquina automàtica de recobriment selectiu: recobriment precís i sense malbaratament de material, adequat per a grans quantitats de recobriment, més adequat per a grans quantitats de tres recobriments anti-pintura.
Comparació demàquina automàtica de recobrimentiprocés de recobriment tradicional
Recobriment de pintura tradicional PCBA de tres proves:
1) Recobriment de raspall: hi ha bombolles, ones, depilació amb raspall;
2) Escriptura: massa lenta, la precisió no es pot controlar;
3) Remull de tota la peça: pintura massa malbaratada, velocitat lenta;
4) Polvorització amb pistola de polvorització: per fixar la protecció, deriva massa
Recobriment de la màquina de recobriment:
1) La quantitat de pintura en aerosol, la posició i l'àrea de pintura en aerosol s'estableixen amb precisió i no cal afegir persones per netejar el tauler després de pintar amb aerosol.
2) Alguns components endollables amb gran espai des de la vora de la placa es poden pintar directament sense instal·lar l'aparell, estalviant el personal d'instal·lació de la placa.
3) Sense volatilització de gas, per garantir un entorn operatiu net.
4) Tot el substrat no necessita utilitzar accessoris per cobrir la pel·lícula de carboni, eliminant la possibilitat de col·lisió.
5) Tres gruixos de recobriment anti-pintura uniformes, milloren molt l'eficiència de la producció i la qualitat del producte, però també eviten els residus de pintura.
La màquina automàtica de tres recobriments anti-pintura PCBA, està especialment dissenyada per polvoritzar tres equips de polvorització intel·ligents anti-pintura.Com que el material a polvoritzar i el líquid de polvorització aplicat són diferents, la màquina de recobriment en la construcció de la selecció de components de l'equip també és diferent, la màquina de recobriment anti-pintura de tres adopta l'últim programa de control informàtic, pot realitzar l'enllaç de tres eixos, al mateix temps equipat amb un sistema de posicionament i seguiment de la càmera, pot controlar amb precisió la zona de polvorització.
Tres màquines de recobriment anti-pintura, també coneguda com a màquina de tres cola anti-pintura, tres màquines d'esprai anti-pintura, tres màquines de polvorització d'oli anti-pintura, tres màquines de polvorització anti-pintura, és especialment per al control de fluids, a la superfície del PCB cobert amb una capa de tres anti-pintura, com ara el mètode d'impregnació, polvorització o recobriment de centrifugació a la superfície del PCB coberta amb una capa de fotoresist.
Com resoldre la nova era de tres demanda de recobriments anti-pintura, 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 anti-pintura.