Detaljna analiza SMT zakrpa i THT kroz PCBA tri procesa nanošenja premaza protiv boje i ključne tehnologije!
Kako veličina PCBA komponenti postaje sve manja i manja, gustina postaje sve veća i veća; Visina nosača između uređaja i uređaja (razmak između PCB-a i razmaka od tla) je također sve manja i manja, a povećava se i utjecaj okolišnih faktora na PCBA. Stoga postavljamo veće zahtjeve za pouzdanost PCBA elektronskih proizvoda.
1. Faktori životne sredine i njihov uticaj
Uobičajeni faktori okoline kao što su vlažnost, prašina, slani sprej, plijesan, itd., mogu uzrokovati različite probleme s kvarom PCBA
Vlažnost
Gotovo sve elektronske PCB komponente u vanjskom okruženju su izložene riziku od korozije, među kojima je voda najvažniji medij za koroziju. Molekule vode su dovoljno male da prodru u mrežasti molekularni jaz nekih polimernih materijala i uđu u unutrašnjost ili dođu do metala ispod kroz rupicu premaza da izazovu koroziju. Kada atmosfera dostigne određenu vlažnost, to može uzrokovati elektrohemijsku migraciju PCB-a, struju curenja i izobličenje signala u visokofrekventnom kolu.
Para/vlažnost + jonski zagađivači (soli, aktivni agensi fluksa) = provodljivi elektroliti + napon stresa = elektrohemijska migracija
Kada RH u atmosferi dostigne 80%, postojat će vodeni film debljine 5~20 molekula, a sve vrste molekula mogu se slobodno kretati. Kada je ugljik prisutan, može doći do elektrohemijskih reakcija.
Kada RH dostigne 60%, površinski sloj opreme će formirati 2~4 molekula vode debeo vodeni film, kada se otapaju zagađivači, doći će do kemijskih reakcija;
Kada je RH < 20% u atmosferi, gotovo sve pojave korozije prestaju.
Stoga je otpornost na vlagu važan dio zaštite proizvoda.
Za elektronske uređaje, vlaga dolazi u tri oblika: kiša, kondenzacija i vodena para. Voda je elektrolit koji otapa velike količine korozivnih jona koji korodiraju metale. Kada je temperatura određenog dijela opreme ispod "tačke rose" (temperature), doći će do kondenzacije na površini: strukturnim dijelovima ili PCBA.
Prašina
U atmosferi ima prašine, prašinom adsorbirani joni se talože u unutrašnjosti elektronske opreme i uzrokuju kvar. Ovo je čest problem kod elektronskih kvarova na terenu.
Prašina se deli na dve vrste: gruba prašina je promjera 2,5~15 mikrona nepravilnih čestica, općenito neće uzrokovati kvar, luk i druge probleme, ali će utjecati na kontakt konektora; Fina prašina su nepravilne čestice prečnika manjeg od 2,5 mikrona. Fina prašina ima određenu adheziju na PCBA (furnir), koja se može ukloniti samo antistatičkom četkom.
Opasnosti od prašine: a. Zbog taloženja prašine na površini PCBA, nastaje elektrohemijska korozija, a stopa kvarova se povećava; b. Prašina + vlažna vrućina + slana magla izazvali su najveću štetu na PCBA, a kvar elektronske opreme je bio najveći u hemijskoj industriji i rudarskom području u blizini obale, pustinje (slano-alkalno zemljište) i južno od rijeke Huaihe tokom plijesni i kišna sezona.
Stoga je zaštita od prašine važan dio proizvoda.
Salt sprej
Formiranje slanog spreja:Slani sprej je uzrokovan prirodnim faktorima kao što su oceanski valovi, plime i oseke, pritisak atmosferske cirkulacije (monsunski), sunčeva svjetlost i tako dalje. Zanosit će u unutrašnjost uz vjetar, a njegova koncentracija će se smanjivati s udaljenosti od obale. Obično je koncentracija slanog spreja 1% od obale kada je 1km od obale (ali će duvati i dalje u periodu tajfuna).
Štetnost slanog spreja:a. oštetiti premaz metalnih konstrukcijskih dijelova; b. Ubrzanje brzine elektrohemijske korozije dovodi do loma metalnih žica i kvara komponenti.
Slični izvori korozije:a. Znoj ruku sadrži sol, ureu, mliječnu kiselinu i druge kemikalije, koje imaju isti korozivni učinak na elektroničku opremu kao slani sprej. Stoga, prilikom montaže ili upotrebe treba nositi rukavice, a premaz se ne smije dirati golim rukama; b. U fluksu se nalaze halogeni i kiseline koje treba očistiti i kontrolisati njihovu zaostalu koncentraciju.
Stoga je prevencija slanog spreja važan dio zaštite proizvoda.
Mould
Plijesan, uobičajeni naziv za filamentozne gljive, znači "pljesnive gljive", imaju tendenciju da formiraju bujan micelij, ali ne stvaraju velika plodna tijela poput gljiva. Na vlažnim i toplim mjestima, golim okom golim okom izrastu mnogi predmeti, neke od rasplinutih, flokulantnih ili paučinastih kolonija, odnosno plijesni.
Fig. 5: Fenomen PCB plijesni
Šteta plijesni: a. fagocitoza i razmnožavanje plijesni dovode do opadanja, oštećenja i kvara izolacije organskih materijala; b. Metaboliti plijesni su organske kiseline koje utiču na izolaciju i električnu čvrstoću te stvaraju električni luk.
Stoga je zaštita od plijesni važan dio zaštitnih proizvoda.
Uzimajući u obzir gore navedene aspekte, pouzdanost proizvoda mora biti bolje zagarantovana, mora biti što niže izolovan od spoljašnje sredine, pa se uvodi proces nanošenja oblika.
Premazivanje PCB-a nakon procesa premazivanja, pod efektom snimanja ljubičaste lampe, originalni premaz može biti tako lijep!
Tri premaza protiv farbanjaodnosi se na premazivanje tankog zaštitnog izolacionog sloja na površini PCB-a. To je trenutno najčešće korištena metoda premaza nakon zavarivanja, koja se ponekad naziva površinski premaz i konformni premaz (engleski naziv: premaz, konformni premaz). To će izolirati osjetljive elektronske komponente od surovog okruženja, može uvelike poboljšati sigurnost i pouzdanost elektronskih proizvoda i produžiti vijek trajanja proizvoda. Tri premaza protiv bojenja mogu zaštititi krug/komponente od faktora okoline kao što su vlaga, zagađivači, korozija, stres, udar, mehaničke vibracije i termički ciklus, dok istovremeno poboljšavaju mehaničku čvrstoću i izolacijske karakteristike proizvoda.
Nakon procesa premazivanja PCB-a, formirajte prozirni zaštitni film na površini, može efikasno spriječiti prodor vode i vlage, izbjeći curenje i kratki spoj.
2. Glavne tačke procesa premazivanja
U skladu sa zahtjevima IPC-A-610E (standard za testiranje elektronskih sklopova), to se uglavnom ogleda u sljedećim aspektima:
Region
1. Područja koja se ne mogu premazati:
Područja koja zahtijevaju električne veze, kao što su zlatni jastučići, zlatni prsti, metalne rupe, probne rupe;
Baterije i fiksatori baterija;
Connector;
Osigurač i kućište;
Uređaj za odvođenje topline;
Jumper wire;
Objektiv optičkog uređaja;
Potenciometar;
Sensor;
Nema zapečaćenog prekidača;
Ostala područja u kojima premaz može utjecati na performanse ili rad.
2. Područja koja se moraju premazati: svi lemni spojevi, pinovi, komponente i provodnici.
3. Opciona područja
Debljina
Debljina se mjeri na ravnoj, neometanoj, osušenoj površini komponente štampanog kola ili na pričvršćenoj ploči koja je podvrgnuta procesu sa komponentom. Pričvršćene ploče mogu biti od istog materijala kao i štampane ploče ili drugi neporozni materijali, poput metala ili stakla. Mjerenje debljine vlažnog filma također se može koristiti kao opciona metoda mjerenja debljine premaza, sve dok postoji dokumentovani odnos konverzije između debljine mokrog i suvog filma.
Tabela 1: Standardni opseg debljine za svaku vrstu premaznog materijala
Metoda ispitivanja debljine:
1. Alat za mjerenje debljine suvog filma: mikrometar (IPC-CC-830B); b Tester debljine suhog filma (gvozdena baza)
Slika 9. Mikrometarski aparat za suhi film
2. Mjerenje debljine mokrog filma: debljina mokrog filma može se dobiti instrumentom za mjerenje debljine vlažnog filma, a zatim izračunati udjelom čvrstog sadržaja ljepila
Debljina suvog filma
Na SI. 10, debljina mokrog filma dobijena je testerom debljine mokrog filma, a zatim je izračunata debljina suvog filma
Rezolucija ivice
Definicija: U normalnim okolnostima, prskanje ventila za raspršivanje izvan ruba linije neće biti vrlo ravno, uvijek će postojati određeni neravnina. Definiramo širinu burra kao rezoluciju ruba. Kao što je prikazano ispod, veličina d je vrijednost rezolucije ruba.
Napomena: Rezolucija rubova je definitivno što je manja to bolja, ali različiti zahtjevi kupaca nisu isti, tako da je specifična rezolucija premazane ivice sve dok zadovoljava zahtjeve kupaca.
Slika 11: Poređenje ivice rezolucije
Uniformitet
Ljepilo treba biti ujednačene debljine i glatkog i prozirnog filma prekrivenog proizvodom, naglasak je na ujednačenosti ljepila prekrivenog proizvodom iznad površine, zatim, mora biti iste debljine, nema problema u procesu: pukotina, stratifikacija, narandžaste linije, zagađenje, kapilarni fenomen, mjehurići.
Slika 12: Aksijalna automatska AC serija automatske mašine za premazivanje efekt premaza, ujednačenost je vrlo konzistentna
3. Realizacija procesa premazivanja
Proces premazivanja
1 Pripremite se
Pripremiti proizvode i ljepilo i ostale potrebne predmete;
Odrediti lokaciju lokalne zaštite;
Odredite ključne detalje procesa
2: Operite
Treba se očistiti u najkraćem vremenu nakon zavarivanja, kako bi se spriječilo da se prljavština od zavarivanja teško očisti;
Odredite da li je glavni zagađivač polarni ili nepolarni, kako biste odabrali odgovarajuće sredstvo za čišćenje;
Ako se koristi alkoholno sredstvo za čišćenje, potrebno je obratiti pažnju na sigurnosna pitanja: mora postojati dobra ventilacija i pravila procesa hlađenja i sušenja nakon pranja, kako bi se spriječilo isparavanje ostatka rastvarača uzrokovano eksplozijom u pećnici;
Čišćenje vodom, alkalnom tečnošću za čišćenje (emulzija) za pranje fluksa, a zatim ispiranje čistom vodom za čišćenje tečnosti za čišćenje, kako bi se zadovoljili standardi čišćenja;
3. Zaštita od maskiranja (ako se ne koristi oprema za selektivno premazivanje), odnosno maska;
Ako odaberete neljepljivi film neće prenijeti papirnu traku;
Antistatičku papirnu traku treba koristiti za IC zaštitu;
Prema zahtjevima crteža za neke uređaje za zaštitu štita;
4. Odvlažiti
Nakon čišćenja, zaštićeni PCBA (komponenta) mora se prethodno osušiti i odvlažiti prije nanošenja premaza;
Odredite temperaturu/vrijeme prethodnog sušenja prema temperaturi koju dozvoljava PCBA (komponenta);
PCBA (komponenta) može se dozvoliti da odredi temperaturu/vrijeme stola za prethodno sušenje
5 Coat
Proces nanošenja oblika ovisi o zahtjevima zaštite PCBA, postojećoj procesnoj opremi i postojećoj tehničkoj rezervi, što se obično postiže na sljedeće načine:
a. Četkajte ručno
Slika 13: Metoda ručnog četkanja
Premazivanje četkom je najšire primjenjivi proces, pogodan za proizvodnju u malim serijama, složena i gusta PCBA struktura, potrebno je zaštititi zahtjeve zaštite oštrih proizvoda. Zato što se premaz četkom može slobodno kontrolirati, tako da dijelovi koji se ne smiju farbati neće biti zagađeni;
Premaz četkom troši najmanje materijala, pogodan za veću cijenu dvokomponentne boje;
Proces farbanja ima visoke zahtjeve za operatera. Prije izgradnje, crteže i zahtjeve premaza treba pažljivo proučiti, prepoznati nazive PCBA komponenti, a dijelove koji nisu dozvoljeni za premazivanje treba označiti upadljivim oznakama;
Operaterima nije dozvoljeno da dodiruju štampani plug-in rukama u bilo kom trenutku kako bi izbegli kontaminaciju;
b. Potapanje rukom
Slika 14: Metoda nanošenja premaza ručnim potapanjem
Proces premazivanja potapanjem daje najbolje rezultate premaza. Ujednačen, kontinuirani premaz može se nanijeti na bilo koji dio PCBA. Proces nanošenja premaza nije prikladan za PC-base sa podesivim kondenzatorima, finim podešavanjem magnetnih jezgara, potenciometrima, magnetnim jezgrama u obliku čaše i nekim dijelovima sa lošim zaptivanje.
Ključni parametri procesa nanošenja premaza:
Podesite odgovarajući viskozitet;
Kontrolišite brzinu kojom se PCBA podiže kako biste spriječili stvaranje mjehurića. Obično ne više od 1 metar u sekundi;
c. Prskanje
Prskanje je najraširenija, lako prihvatljiva procesna metoda, podijeljena u sljedeće dvije kategorije:
① Ručno prskanje
Slika 15: Ručna metoda prskanja
Pogodan za radni komad je složeniji, teško se osloniti na situaciju masovne proizvodnje opreme za automatizaciju, također pogodan za raznolikost linije proizvoda, ali manje situacije, može se prskati na više poseban položaj.
Napomena za ručno prskanje: magla boje će zagaditi neke uređaje, kao što su PCB utikač, IC utičnica, neki osjetljivi kontakti i neki dijelovi za uzemljenje, ovi dijelovi moraju obratiti pažnju na pouzdanost zaštite skloništa. Još jedna stvar je da rukovalac ne smije ni u jednom trenutku dodirnuti odštampani utikač rukom kako bi spriječio kontaminaciju kontaktne površine utikača.
② Automatsko prskanje
Obično se odnosi na automatsko prskanje sa opremom za selektivno nanošenje premaza. Pogodno za masovnu proizvodnju, dobre konzistencije, visoke preciznosti, malog zagađenja životne sredine. Sa nadogradnjom industrije, povećanjem cijene rada i strogim zahtjevima zaštite okoliša, oprema za automatsko prskanje postupno zamjenjuje druge metode premazivanja.
Sa rastućim zahtjevima za automatizaciju industrije 4.0, fokus industrije se pomjerio sa obezbjeđivanja odgovarajuće opreme za premazivanje na rješavanje problema cjelokupnog procesa premazivanja. Automatska mašina za selektivno premazivanje - precizno nanošenje premaza i bez gubitka materijala, pogodno za velike količine premaza, najpogodnije za velike količine od tri premaza protiv boje.
Poređenje odautomatska mašina za premazivanjeitradicionalni postupak premazivanja
Tradicionalni PCBA trootporan premaz boje:
1) Četkasti premaz: postoje mehurići, talasi, uklanjanje dlaka četkom;
2) Pisanje: presporo, preciznost se ne može kontrolisati;
3) Natapanje cijelog komada: previše rasipna boja, mala brzina;
4) Prskanje pištoljem za raspršivanje: za zaštitu učvršćenja, previše zanoći
Mašinsko premazivanje:
1) Količina farbanja sprejom, položaj i površina za farbanje sprejom su precizno podešeni i nema potrebe za dodavanjem ljudi koji će brisati ploču nakon farbanja sprejom.
2) Neke priključne komponente sa velikim razmakom od ivice ploče mogu se farbati direktno bez instaliranja uređaja, štedeći osoblje za montažu ploče.
3) Bez isparavanja gasa, kako bi se osiguralo čisto radno okruženje.
4) Sve podloge ne moraju koristiti učvršćenja za pokrivanje karbonskog filma, eliminirajući mogućnost sudara.
5) Tri ujednačene debljine premaza protiv boje, uvelike poboljšavaju efikasnost proizvodnje i kvalitet proizvoda, ali i izbjegavaju gubitak boje.
PCBA automatska mašina za premazivanje sa tri boje, posebno je dizajnirana za prskanje tri inteligentne opreme za prskanje protiv boje. Budući da je materijal koji se raspršuje i tekućina za prskanje različita, mašina za premazivanje u konstrukciji odabira komponenti opreme je također različita, tri mašine za premazivanje protiv boje usvajaju najnoviji kompjuterski kontrolni program, mogu ostvariti troosnu vezu, u isto vrijeme opremljen sustavom za pozicioniranje i praćenje kamere, može precizno kontrolirati područje prskanja.
Tri mašina za nanošenje premaza protiv boje, takođe poznata kao tri mašina za lepljenje protiv boje, tri mašina za lepljenje u spreju protiv boje, tri mašine za raspršivanje ulja protiv boje, tri mašine za raspršivanje boje, specijalno su za kontrolu tečnosti, na površini PCB-a prekriven slojem od tri anti-boje, kao što je impregnacija, prskanje ili metoda centrifugiranja na površini PCB-a prekrivene slojem fotorezista.
Kako riješiti novu eru potražnje za tri antifarba premaza, postao je hitan problem koji treba riješiti u industriji. Automatska oprema za premazivanje koju predstavlja mašina za precizno selektivno premazivanje donosi novi način rada,premaz precizan i bez rasipanja materijala, najprikladniji za veliki broj od tri premaza protiv boje.
