SMT yaması ve THT geçişli PCBA üç anti boya kaplama prosesi ve anahtar teknolojilerin ayrıntılı analizi!
PCBA bileşenlerinin boyutu küçüldükçe yoğunluk da artar;Cihazlar ve cihazlar arasındaki destek yüksekliği de (PCB ile yerden yükseklik arasındaki mesafe) giderek küçülüyor ve çevresel faktörlerin PCBA üzerindeki etkisi de artıyor.Bu nedenle elektronik ürünlerin PCBA'sının güvenilirliğine ilişkin daha yüksek gereksinimler ortaya koyuyoruz.
1.Çevresel faktörler ve etkileri
Nem, toz, tuz spreyi, küf vb. gibi yaygın çevresel faktörler PCBA'nın çeşitli arıza sorunlarına neden olabilir.
Nem
Dış ortamdaki neredeyse tüm elektronik PCB bileşenleri korozyon riski altındadır; bunların arasında korozyon için en önemli ortam sudur.Su molekülleri, bazı polimer malzemelerin ağ moleküler boşluğuna nüfuz edecek ve iç kısımlara girecek veya kaplamanın iğne deliğinden alttaki metale ulaşarak korozyona neden olacak kadar küçüktür.Atmosfer belirli bir neme ulaştığında PCB elektrokimyasal migrasyonu, kaçak akım ve yüksek frekans devresinde sinyal bozulmasına neden olabilir.
Buhar/nem + iyonik kirleticiler (tuzlar, akı aktif maddeler) = iletken elektrolitler + stres voltajı = elektrokimyasal migrasyon
Atmosferdeki bağıl nem %80'e ulaştığında, 5~20 molekül kalınlığında bir su filmi oluşacak ve her türlü molekül serbestçe hareket edebilecektir.Karbon mevcut olduğunda elektrokimyasal reaksiyonlar meydana gelebilir.
Bağıl nem %60'a ulaştığında, ekipmanın yüzey katmanı 2~4 su molekülü kalınlığında su filmi oluşturacak, kirletici maddeler çözündüğünde kimyasal reaksiyonlar meydana gelecektir;
Atmosferdeki bağıl nem < %20 olduğunda neredeyse tüm korozyon olayları durur.
Bu nedenle neme dayanıklılık, ürün korumasının önemli bir parçasıdır.
Elektronik cihazlarda nem üç biçimde gelir: yağmur, yoğuşma ve su buharı.Su, metalleri aşındıran büyük miktarlarda aşındırıcı iyonları çözen bir elektrolittir.Ekipmanın belirli bir bölümünün sıcaklığı "çiy noktasının" (sıcaklık) altında olduğunda, yüzeyde yoğuşma meydana gelecektir: yapısal parçalar veya PCBA.
Toz
Atmosferde toz bulunur, toz adsorbe edilmiş iyon kirleticiler elektronik ekipmanların iç kısmına yerleşerek arızaya neden olur.Bu, sahadaki elektronik arızalarda yaygın bir sorundur.
Toz iki türe ayrılır: kaba toz, 2,5~15 mikron çapındaki düzensiz parçacıklardır; genellikle arıza, ark ve diğer sorunlara neden olmaz, ancak konnektör temasını etkiler;İnce toz, çapı 2,5 mikrondan küçük olan düzensiz parçacıklardır.İnce tozun PCBA (kaplama) üzerinde yalnızca antistatik fırça ile giderilebilen belirli bir yapışma özelliği vardır.
Toz tehlikeleri: A.PCBA'nın yüzeyine toz birikmesi nedeniyle elektrokimyasal korozyon oluşur ve arıza oranı artar;B.Toz + nemli ısı + tuz sisi PCBA'ya en büyük zararı verdi ve elektronik ekipman arızası en çok kimya endüstrisinde ve kıyıya yakın madencilik alanlarında, çölde (tuzlu-alkali arazi) ve Huaihe Nehri'nin güneyinde küf ve küf sırasında meydana geldi ve yağmur sezonu.
Bu nedenle toz koruması ürünün önemli bir parçasıdır.
Tuz spreyi
Tuz spreyinin oluşumu:Tuz serpintisine okyanus dalgaları, gelgitler, atmosferik dolaşım (muson) basıncı, güneş ışığı vb. gibi doğal faktörler neden olur.Rüzgârla birlikte iç kesimlere doğru sürüklenecek ve kıyıdan uzaklaştıkça konsantrasyonu azalacaktır.Genellikle kıyıdan 1 km uzaktayken tuz serpintisinin konsantrasyonu kıyının %1'idir (ancak tayfun döneminde daha uzağa esecektir).
Tuz spreyinin zararları:A.metal yapı parçalarının kaplamasına zarar verir;B.Elektrokimyasal korozyon hızının hızlanması metal tellerin kırılmasına ve bileşenlerin arızalanmasına neden olur.
Benzer korozyon kaynakları:A.El teri tuz, üre, laktik asit ve elektronik ekipmanlar üzerinde tuz spreyiyle aynı aşındırıcı etkiye sahip diğer kimyasalları içerir.Bu nedenle montaj veya kullanım sırasında eldiven giyilmeli, kaplamaya çıplak elle dokunulmamalı;B.Akıda temizlenmesi ve kalan konsantrasyonlarının kontrol edilmesi gereken halojenler ve asitler vardır.
Bu nedenle tuz serpintisinin önlenmesi, ürünlerin korunmasının önemli bir parçasıdır.
Kalıba dökmek
Filamentli mantarların ortak adı olan küf, "küflü mantarlar" anlamına gelir ve bereketli miselyum oluşturma eğilimindedir, ancak mantarlar gibi büyük meyve veren gövdeler üretmez.Nemli ve sıcak yerlerde, birçok öğe çıplak gözle görülür, bazı tüylü, topaklanmış veya örümcek ağı şeklindeki koloniler yani küf oluşur.
İNCİR.5: PCB küf olgusu
Küfün zararı: A.küf fagositozu ve çoğalması organik maddelerin izolasyonunun azalmasına, hasar görmesine ve bozulmasına neden olur;B.Küfün metabolitleri, yalıtımı ve elektrik gücünü etkileyen ve elektrik arkı üreten organik asitlerdir.
Bu nedenle küf önleyici, koruma ürünlerinin önemli bir parçasıdır.
Yukarıdaki hususlar dikkate alındığında ürünün güvenilirliğinin daha iyi garanti edilmesi, dış ortamdan mümkün olduğunca az izole edilmesi ve böylece şekil kaplama işlemine geçilmesi gerekmektedir.
Kaplama işleminden sonra PCB kaplama, mor lamba çekim efekti altında, orijinal kaplama çok güzel olabilir!
Üç anti-boya kaplamaPCB yüzeyi üzerine ince bir koruyucu yalıtım katmanının kaplanması anlamına gelir.Günümüzde en yaygın olarak kullanılan kaynak sonrası kaplama yöntemidir ve bazen yüzey kaplama ve konformal kaplama (İngilizce adı: kaplama, konformal kaplama) olarak da adlandırılır.Hassas elektronik bileşenleri zorlu ortamdan izole edecek, elektronik ürünlerin güvenliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde artıracak ve ürünlerin servis ömrünü uzatacaktır.Üç boya önleyici kaplama, devreyi/bileşenleri nem, kirletici maddeler, korozyon, stres, şok, mekanik titreşim ve termal döngü gibi çevresel faktörlerden korurken, ürünün mekanik mukavemetini ve yalıtım özelliklerini artırabilir.
PCB kaplama işleminden sonra yüzeyde şeffaf bir koruyucu film oluşturun, su ve nem girişini etkili bir şekilde önleyebilir, sızıntıyı ve kısa devreyi önleyebilirsiniz.
2. Kaplama işleminin ana noktaları
IPC-A-610E'nin (Elektronik Montaj Test Standardı) gerekliliklerine göre, esas olarak aşağıdaki hususlara yansır:
Bölge
1. Kaplanamayan alanlar:
Altın pedler, altın parmaklar, metal geçiş delikleri, test delikleri gibi elektrik bağlantısı gerektiren alanlar;
Piller ve pil sabitleyiciler;
Bağlayıcı;
Sigorta ve muhafaza;
Isı dağıtma cihazı;
Atlama teli;
Bir optik cihazın merceği;
Potansiyometre;
Sensör;
Mühürlü anahtar yok;
Kaplamanın performansı veya çalışmayı etkileyebileceği diğer alanlar.
2. Kaplanması gereken alanlar: tüm lehim bağlantıları, pimler, bileşenler ve iletkenler.
3. İsteğe bağlı alanlar
Kalınlık
Kalınlık, baskılı devre bileşeninin düz, engelsiz, kürlenmiş yüzeyinde veya bileşenle birlikte işleme tabi tutulan eklenmiş bir plaka üzerinde ölçülür.Eklenen panolar, baskılı panolarla aynı malzemeden veya metal veya cam gibi diğer gözeneksiz malzemelerden yapılabilir.Islak ve kuru film kalınlığı arasında belgelenmiş bir dönüşüm ilişkisi olduğu sürece, ıslak film kalınlığı ölçümü, isteğe bağlı bir kaplama kalınlığı ölçümü yöntemi olarak da kullanılabilir.
Tablo 1: Her kaplama malzemesi türü için kalınlık aralığı standardı
Kalınlık test yöntemi:
1. Kuru film kalınlığı ölçüm aracı: bir mikrometre (IPC-CC-830B);b Kuru Film kalınlığı test cihazı (demir taban)
Şekil 9. Mikrometre kuru film aparatı
2. Islak film kalınlığı ölçümü: Islak filmin kalınlığı, ıslak film kalınlığı ölçüm cihazıyla elde edilebilir ve daha sonra tutkal katı içeriğinin oranıyla hesaplanabilir.
Kuru filmin kalınlığı
İncirde.Şekil 10'da ıslak film kalınlığı, ıslak film kalınlığı test cihazı ile elde edildi ve ardından kuru film kalınlığı hesaplandı.
Kenar çözünürlüğü
Tanım: Normal şartlarda, hat kenarından çıkan püskürtme valfi spreyi çok düzgün olmayacak, her zaman belli bir çapak olacaktır.Çapak genişliğini kenar çözünürlüğü olarak tanımlıyoruz.Aşağıda gösterildiği gibi d'nin boyutu kenar çözünürlüğünün değeridir.
Not: Kenar çözünürlüğü kesinlikle ne kadar küçükse o kadar iyidir, ancak farklı müşteri gereksinimleri aynı değildir; bu nedenle özel kaplamalı kenar çözünürlüğü, müşteri gereksinimlerini karşıladığı sürece.
Şekil 11: Kenar çözünürlüğü karşılaştırması
Tekdüzelik
Tutkal, üründe kaplanmış düzgün ve şeffaf bir film gibi düzgün bir kalınlıkta olmalı, üründe kaplanan tutkalın alanın üstündeki alanın düzgünlüğüne vurgu yapılmalı, daha sonra aynı kalınlıkta olmalıdır, işlem sorunları olmamalıdır: çatlaklar, tabakalaşma, turuncu çizgiler, kirlilik, kılcal damar olayı, kabarcıklar.
Şekil 12: Eksenel otomatik AC serisi otomatik kaplama makinesinin kaplama etkisi, tekdüzelik çok tutarlıdır
3. Kaplama işleminin gerçekleştirilmesi
Kaplama işlemi
1 Hazırla
Ürünleri, yapıştırıcıları ve diğer gerekli malzemeleri hazırlayın;
Yerel korumanın yerini belirleyin;
Temel süreç ayrıntılarını belirleyin
2: Yıkama
Kaynak sonrası en kısa sürede temizlenmeli, kaynak kirlerinin temizlenmesinin zor olmaması için;
Uygun temizlik maddesini seçebilmek için ana kirleticinin polar mı yoksa polar olmayan mı olduğunu belirleyin;
Alkollü temizlik maddesi kullanılıyorsa güvenlik hususlarına dikkat edilmelidir: Fırında patlama nedeniyle oluşan solvent kalıntısının buharlaşmasını önlemek için yıkama sonrası iyi havalandırma ve soğutma ve kurutma işlemi kuralları olmalıdır;
Temizleme standartlarını karşılamak için akıyı yıkamak için alkali temizleme sıvısı (emülsiyon) ile su temizliği ve ardından temizleme sıvısını temizlemek için saf su ile durulayın;
3. Maskeleme koruması (eğer seçici kaplama ekipmanı kullanılmıyorsa), yani maske;
Kağıt bandı aktarmayan yapışkan olmayan film seçilmelidir;
IC koruması için anti-statik kağıt bant kullanılmalıdır;
Bazı cihazların koruma kalkanı için çizimlerin gereksinimlerine göre;
4. Nemini alın
Temizledikten sonra korumalı PCBA (bileşen) kaplamadan önce önceden kurutulmalı ve nemi alınmalıdır;
PCBA'nın (bileşen) izin verdiği sıcaklığa göre ön kurutmanın sıcaklığını/süresini belirleyin;
PCBA'nın (bileşen) ön kurutma masasının sıcaklığını/süresini belirlemesine izin verilebilir
5 Kat
Şekil kaplama işlemi PCBA koruma gerekliliklerine, mevcut proses ekipmanına ve mevcut teknik rezerve bağlıdır ve genellikle aşağıdaki yollarla elde edilir:
A.Elle fırçalayın
Şekil 13: Elle fırçalama yöntemi
Fırça kaplama, küçük seri üretime uygun, karmaşık ve yoğun PCBA yapısı olan, sert ürünlerin koruma gereksinimlerini koruması gereken en yaygın uygulanabilir işlemdir.Fırça kaplaması serbestçe kontrol edilebildiğinden, boyanmasına izin verilmeyen parçalar kirlenmeyecek;
Fırça kaplama, iki bileşenli boyanın daha yüksek fiyatına uygun olarak en az malzemeyi tüketir;
Boyama işleminin operatör açısından yüksek gereksinimleri vardır.İnşaattan önce çizimler ve kaplama gereksinimleri dikkatlice sindirilmeli, PCBA bileşenlerinin adları tanınmalı ve kaplanmasına izin verilmeyen parçalar göz alıcı işaretlerle işaretlenmelidir;
Kirlenmeyi önlemek için operatörlerin basılı eklentiye hiçbir zaman elleriyle dokunmasına izin verilmez;
b.Elle daldırın
Şekil 14: Elle daldırmalı kaplama yöntemi
Daldırma kaplama işlemi en iyi kaplama sonuçlarını sağlar.PCBA'nın herhangi bir kısmına tekdüze, sürekli bir kaplama uygulanabilir.Daldırma kaplama işlemi, ayarlanabilir kapasitörlere, ince ayarlı manyetik çekirdeklere, potansiyometrelere, fincan şeklindeki manyetik çekirdeklere ve zayıf sızdırmazlığa sahip bazı parçalara sahip PCbas için uygun değildir.
Daldırma kaplama prosesinin temel parametreleri:
Uygun viskoziteyi ayarlayın;
Kabarcıkların oluşmasını önlemek için PCBA'nın kaldırılma hızını kontrol edin.Genellikle saniyede 1 metreden fazla değildir;
C.Püskürtme
Püskürtme, aşağıdaki iki kategoriye ayrılan, en yaygın kullanılan, kabul edilmesi kolay işlem yöntemidir:
① Manuel püskürtme
Şekil 15: Manuel püskürtme yöntemi
İş parçası için uygun olan daha karmaşık, otomasyon ekipmanı seri üretim durumuna güvenmek zor, aynı zamanda ürün yelpazesi çeşitliliği için de uygun ancak daha az durum, daha özel bir konuma püskürtülebilir.
Manuel püskürtmeye dikkat edin: boya sisi PCB eklentisi, IC soketi, bazı hassas kontaklar ve bazı topraklama parçaları gibi bazı cihazları kirletecektir; bu parçaların koruyucu korumanın güvenilirliğine dikkat etmesi gerekir.Bir diğer nokta ise fişin temas yüzeyinin kirlenmesini önlemek için operatörün baskılı fişe hiçbir zaman eliyle dokunmaması gerektiğidir.
② Otomatik püskürtme
Genellikle seçici kaplama ekipmanıyla otomatik püskürtmeyi ifade eder.Seri üretime uygun, iyi tutarlılık, yüksek hassasiyet, az çevre kirliliği.Endüstrinin gelişmesi, işçilik maliyetinin artması ve çevre korumanın sıkı gereklilikleri ile otomatik püskürtme ekipmanı yavaş yavaş diğer kaplama yöntemlerinin yerini almaktadır.
Endüstri 4.0'ın artan otomasyon gereksinimleriyle birlikte endüstrinin odak noktası, uygun kaplama ekipmanlarının sağlanmasından tüm kaplama prosesinin sorununun çözülmesine kaymıştır.Otomatik seçici kaplama makinesi - doğru kaplama ve malzeme israfı yok, büyük miktarlarda kaplama için uygun, büyük miktarlarda üç boya önleyici kaplama için en uygun.
Karşılaştırılmasıotomatik kaplama makinesiVegeleneksel kaplama işlemi
Geleneksel PCBA üç geçirmez boya kaplaması:
1) Fırça kaplama: kabarcıklar, dalgalar, fırça epilasyonu vardır;
2) Yazma: çok yavaş, hassasiyet kontrol edilemiyor;
3) Parçanın tamamının ıslatılması: çok fazla boya israfı, yavaş hız;
4) Püskürtme tabancası püskürtme: sabitleme koruması için çok fazla sürüklenme
Kaplama makinesi kaplaması:
1) Sprey boya miktarı, sprey boya konumu ve alanı doğru şekilde ayarlanır ve sprey boyama sonrasında tahtayı silmek için kişi eklemenize gerek yoktur.
2) Plakanın kenarından geniş aralıklı bazı geçmeli bileşenler, fikstür monte edilmeden doğrudan boyanabilir, bu da plaka montaj personelinden tasarruf sağlar.
3) Temiz bir çalışma ortamı sağlamak için gaz buharlaşması yoktur.
4) Tüm alt tabakanın karbon filmi kaplamak için armatür kullanmasına gerek yoktur, bu da çarpışma olasılığını ortadan kaldırır.
5) Üç adet boya önleyici kaplama kalınlığı tekdüze, üretim verimliliğini ve ürün kalitesini büyük ölçüde artırır, aynı zamanda boya israfını da önler.
PCBA otomatik üç anti boya kaplama makinesi, üç anti boya akıllı püskürtme ekipmanının püskürtülmesi için özel olarak tasarlanmıştır.Püskürtülecek malzeme ve uygulanan püskürtme sıvısı farklı olduğundan, ekipman bileşeni seçiminin yapısındaki kaplama makinesi de farklıdır, üç boya önleyici kaplama makinesi en son bilgisayar kontrol programını benimser, üç eksenli bağlantıyı gerçekleştirebilir, aynı zamanda bir kamera konumlandırma ve izleme sistemi ile donatılmış olup, püskürtme alanını doğru bir şekilde kontrol edebilir.
Üç boya önleyici tutkal makinesi, üç boya önleyici sprey tutkal makinesi, üç boya önleyici yağ püskürtme makinesi, üç boya önleyici püskürtme makinesi olarak da bilinen üç boya önleyici kaplama makinesi, PCB yüzeyinde özel olarak sıvı kontrolü içindir. Bir fotorezist tabakası ile kaplanan PCB yüzeyi üzerine emprenye, püskürtme veya döndürerek kaplama yöntemi gibi üç kat anti-boya ile kaplanır.
Yeni çağın üç anti boya kaplama talebinin nasıl çözüleceği, sektörde çözülmesi gereken acil bir sorun haline geldi.Hassas seçici kaplama makinesinin temsil ettiği otomatik kaplama ekipmanı, yeni bir çalışma şekli getiriyor,Kaplama doğru ve malzeme israfı yok, çok sayıda üç boya önleyici kaplama için en uygun olanı.