SMT plaastri ja THT üksikasjalik analüüs läbi augupistiku PCBA kolme värvivastase katmise protsessi ja võtmetehnoloogiad!
Kuna PCBA komponentide suurus muutub järjest väiksemaks, muutub tihedus üha suuremaks;Üha väiksemaks jääb ka tugikõrgus seadmete ja seadmete vahel (PCB ja kliirensi vahe) ning samuti suureneb keskkonnategurite mõju PCBA-le.Seetõttu esitame elektroonikatoodete PCBA töökindlusele kõrgemad nõuded.
1.Keskkonnategurid ja nende mõju
Tavalised keskkonnategurid, nagu niiskus, tolm, soolapihustid, hallitus jne, võivad põhjustada erinevaid PCBA rikkeprobleeme
Niiskus
Peaaegu kõik elektroonilised PCB komponendid väliskeskkonnas on korrosiooniohus, kusjuures vesi on kõige olulisem korrosioonikeskkond.Veemolekulid on piisavalt väikesed, et tungida läbi mõne polümeermaterjali võrgusilma molekulaarse pilu ja siseneda sisemusse või jõuda läbi katte nööpaugu all oleva metalli, et põhjustada korrosiooni.Kui atmosfäär saavutab teatud niiskuse, võib see kõrgsagedusahelas põhjustada PCB elektrokeemilist migratsiooni, lekkevoolu ja signaali moonutusi.
Aur/niiskus + ioonsed saasteained (soolad, vooluaktiivsed ained) = juhtivad elektrolüüdid + pingepinge = elektrokeemiline migratsioon
Kui suhteline õhuniiskus atmosfääris jõuab 80% -ni, tekib 5–20 molekuli paksune veekile ja igasugused molekulid saavad vabalt liikuda.Kui süsinik on olemas, võivad tekkida elektrokeemilised reaktsioonid.
Kui suhteline õhuniiskus jõuab 60% -ni, moodustab seadme pinnakiht 2–4 veemolekuli paksuse veekile, saasteainete lahustumisel toimuvad keemilised reaktsioonid;
Kui RH on atmosfääris < 20%, peatuvad peaaegu kõik korrosiooninähtused.
Seetõttu on niiskuskindel toote kaitse oluline osa.
Elektroonikaseadmete puhul on niiskust kolmel kujul: vihm, kondensaat ja veeaur.Vesi on elektrolüüt, mis lahustab suures koguses metalle korrodeerivaid söövitavaid ioone.Kui seadme teatud osa temperatuur on alla "kastepunkti" (temperatuur), tekib pinnale kondenseerumine: konstruktsiooniosad või PCBA.
Tolm
Atmosfääris on tolmu, tolmu adsorbeerunud ioonsaasteained settivad elektroonikaseadmete sisemusse ja põhjustavad rikkeid.See on levinud probleem elektroonikatõrgete korral.
Tolm jaguneb kahte tüüpi: jäme tolm on ebakorrapäraste osakeste läbimõõt 2,5–15 mikronit, üldiselt ei põhjusta see tõrkeid, kaare ega muid probleeme, kuid mõjutab pistiku kontakti;Peen tolm on ebakorrapärased osakesed, mille läbimõõt on alla 2,5 mikroni.Peenel tolmul on PCBA-le (spoonile) teatav nakkumine, mida saab eemaldada ainult antistaatilise harjaga.
Tolmuga seotud ohud: a.Tolmu settimise tõttu PCBA pinnale tekib elektrokeemiline korrosioon ja rikkemäär suureneb;b.Tolm + niiske kuumus + soola udu tekitasid PCBA-le kõige rohkem kahju ning elektroonikaseadmete rike oli kõige rohkem keemiatööstuses ja kaevanduspiirkonnas ranniku lähedal, kõrbes (soola-leelismaa) ning Huaihe jõe lõunaosas hallituse ja hallituse ajal. vihmahooaeg.
Seetõttu on tolmukaitse toote oluline osa.
Soolapihusti
Soolapihu moodustumine:Soolapihustus on põhjustatud looduslikest teguritest, nagu ookeanilained, looded, atmosfääri tsirkulatsiooni (mussoon) rõhk, päikesepaiste jne.Tuulega triivib see sisemaale ja selle kontsentratsioon väheneb rannikust kaugenedes.Tavaliselt on soolapihuste kontsentratsioon 1% rannikust, kui see asub rannikust 1 km kaugusel (kuid taifuuniperioodil puhub see kaugemale).
Soolapihustuse kahjulikkus:a.kahjustada metallkonstruktsiooniosade katet;b.Elektrokeemilise korrosioonikiiruse kiirenemine põhjustab metalljuhtmete purunemise ja komponentide rikke.
Sarnased korrosiooniallikad:a.Käte higi sisaldab soola, uureat, piimhapet ja muid kemikaale, millel on elektroonikaseadmetele sama söövitav toime kui soolapihustiga.Seetõttu tuleks kokkupanemisel või kasutamisel kanda kindaid ning katet ei tohi puudutada paljaste kätega;b.Voolus on halogeene ja happeid, mida tuleks puhastada ja nende jääkkontsentratsiooni kontrollida.
Seetõttu on soolapihustuse vältimine toodete kaitsmise oluline osa.
Hallitus
Hallitus, niitjate seente üldnimetus, tähendab "hallitusseened", kipuvad moodustama lokkava seeneniidistiku, kuid ei tekita suuri viljakehi nagu seened.Niisketes ja soojades kohtades kasvavad palja silmaga paljud esemed hägused, helvevad või ämblikuvõrgukujulised kolooniad, see tähendab hallitus.
joonisel fig.5: PCB hallituse nähtus
Hallituse kahjustus: a.hallituse fagotsütoos ja levik muudavad orgaaniliste materjalide isolatsiooni halvemaks, kahjustavad ja rikuvad;b.Hallituse metaboliidid on orgaanilised happed, mis mõjutavad isolatsiooni ja elektrilist tugevust ning tekitavad elektrikaare.
Seetõttu on hallitusevastane aine kaitsetoodete oluline osa.
Arvestades ülaltoodud aspekte, peab toote töökindlus olema paremini tagatud, see peab olema väliskeskkonnast võimalikult madalal isoleeritud, seega võetakse kasutusele kujuga katmise protsess.
PCB katmine pärast katmisprotsessi, lilla lambi pildistamise efekti korral võib originaalkate olla nii ilus!
Kolm värvimisvastast katetTermin "õhukese kaitsva isolatsioonikihi katmine PCB" pinnale.See on praegu kõige sagedamini kasutatav keevitusjärgne katmisviis, mida mõnikord nimetatakse pinnakatteks ja konformseks katmiseks (ingliskeelne nimi: coating, conformal coating).See isoleerib tundlikud elektroonilised komponendid karmist keskkonnast, võib oluliselt parandada elektroonikatoodete ohutust ja töökindlust ning pikendada toodete kasutusiga.Kolm värvimisvastast katet võivad kaitsta vooluahelat/komponente keskkonnategurite, nagu niiskus, saasteained, korrosioon, stress, löök, mehaaniline vibratsioon ja termiline tsükkel, eest, parandades samal ajal toote mehaanilist tugevust ja isolatsiooniomadusi.
Pärast PCB katmist moodustage pinnale läbipaistev kaitsekile, mis võib tõhusalt ära hoida vee ja niiskuse sissetungi, vältida leket ja lühist.
2. Pindamisprotsessi põhipunktid
Vastavalt IPC-A-610E (elektroonilise koostu testimise standard) nõuetele kajastub see peamiselt järgmistes aspektides:
Piirkond
1. Pinnad, mida ei saa katta:
Elektriühendusi vajavad alad, nagu kuldpadjad, kuldsõrmed, metall läbivad augud, katseaugud;
Patareid ja patareifiksaatorid;
pistik;
Kaitsmed ja korpus;
Soojuse hajutamise seade;
Jumper traat;
optilise seadme lääts;
Potentsiomeeter;
Andur;
Suletud lüliti puudub;
Muud alad, kus kate võib jõudlust või tööd mõjutada.
2. Pinnad, mis tuleb katta: kõik jooteühendused, tihvtid, komponendid ja juhid.
3. Valikulised alad
Paksus
Paksust mõõdetakse trükklülituse komponendi tasasel, takistusteta kõvastunud pinnal või kinnitatud plaadil, mis läbib protsessi koos komponendiga.Kinnitatud tahvlid võivad olla samast materjalist kui trükitahvlid või muud mittepoorsed materjalid, näiteks metall või klaas.Märgkihi paksuse mõõtmist saab kasutada ka valikulise katte paksuse mõõtmise meetodina, kui märja ja kuiva kile paksuse vahel on dokumenteeritud konversioonisuhe.
Tabel 1: paksusvahemiku standard iga kattematerjali tüübi jaoks
Paksuse katsemeetod:
1. Kuivkihi paksuse mõõtmise tööriist: mikromeeter (IPC-CC-830B);b Kuiv kile paksuse tester (raua alus)
Joonis 9. Kuivkile mikromeetri aparaat
2. Märja kile paksuse mõõtmine: märja kile paksuse saab saada märja kile paksuse mõõtmise seadmega ja seejärel arvutada liimi tahke ainesisalduse osakaalu järgi
Kuiva kile paksus
Joonisel fig.10, märja kile paksus saadi märja kile paksuse testeriga ja seejärel arvutati kuiv kile paksus
Serva eraldusvõime
Definitsioon: Tavaolukorras ei ole liini servast väljuv pihustusventiil väga sirge, alati on teatud jäme.Serva eraldusvõimena määratleme jäme laiuse.Nagu allpool näidatud, on d suurus serva eraldusvõime väärtus.
Märkus: servade eraldusvõime on kindlasti seda väiksem, seda parem, kuid erinevad klientide nõuded ei ole samad, nii et konkreetne kaetud serva eraldusvõime vastab kliendi nõudmistele.
Joonis 11: Serva eraldusvõime võrdlus
Ühtsus
Liim peaks olema nagu ühtlase paksusega ning tootega kaetud sile ja läbipaistev kile, rõhk on tootega kaetud liimi ühtlikkusel ala kohal, siis peab olema sama paksusega, protsessiprobleeme ei esine: pragusid, kihistumine, oranžid jooned, reostus, kapillaarnähtus, mullid.
Joonis 12: Aksiaalne automaatne vahelduvvoolu seeria automaatse katmismasina katteefekt, ühtlus on väga ühtlane
3. Pindamisprotsessi teostamine
Katteprotsess
1 Valmistage ette
Valmistage ette tooted ja liim ja muud vajalikud esemed;
Kohaliku kaitse asukoha määramine;
Määrake protsessi peamised üksikasjad
2: pesta
Tuleks puhastada võimalikult lühikese aja jooksul pärast keevitamist, et vältida keevitusmustust on raske puhastada;
Sobiva puhastusvahendi valimiseks tehke kindlaks, kas peamine saasteaine on polaarne või mittepolaarne;
Alkoholipuhastusvahendi kasutamisel tuleb tähelepanu pöörata ohutusnõuetele: pärast pesemist peab olema hea ventilatsioon ning jahutus- ja kuivatusprotsessireeglid, et vältida ahjus plahvatusest põhjustatud lahusti jääkide lendumist;
Vesipuhastus leeliselise puhastusvedelikuga (emulsioon) räbusti pesemiseks ja seejärel puhastusvedeliku puhastamiseks puhta veega, et täita puhastusstandardeid;
3. Maskeerimiskaitse (kui selektiivkatmisseadet ei kasutata), st mask;
Peaks valima mittekleepuva kile ei kanna paberilinti;
IC kaitseks tuleks kasutada antistaatilist paberilinti;
Vastavalt jooniste nõuetele mõne seadme varjestamiseks;
4. Kuivata niiskust
Pärast puhastamist tuleb varjestatud PCBA (komponent) enne katmist eelnevalt kuivatada ja kuivatada;
Määrake eelkuivatamise temperatuur/aeg vastavalt PCBA (komponent) lubatud temperatuurile;
PCBA-l (komponendil) võib lubada määrata eelkuivatuslaua temperatuuri/aja
5 Mantel
Kujukatte protsess sõltub PCBA kaitsenõuetest, olemasolevatest protsessiseadmetest ja olemasolevast tehnilisest reservist, mis saavutatakse tavaliselt järgmistel viisidel:
a.Harja käsitsi
Joonis 13: Käsitsi harjamise meetod
Pintsliga katmine on kõige laialdasemalt kasutatav protsess, mis sobib väikeste partiide tootmiseks, PCBA struktuur on keeruline ja tihe, peab kaitsma karmide toodete kaitsenõudeid.Kuna pintsli katet saab vabalt juhtida, et ei saastuks need osad, mida ei tohi värvida;
Pintsliga katmine kulutab kõige vähem materjali, sobides kahekomponentse värvi kõrgema hinnaga;
Värvimisprotsessil on operaatorile kõrged nõudmised.Enne ehitamist tuleks joonised ja katmisnõuded hoolikalt läbi seedida, PCBA komponentide nimed ära tunda ja need osad, mida ei tohi katta, tuleks märgistada pilkupüüdvate märkidega;
Operaatorid ei tohi saastumise vältimiseks prinditud pistikprogrammi kunagi kätega puudutada;
b. Kastke käsitsi
Joonis 14: Käsitsi katmise meetod
Sukelkatmisprotsess tagab parima katmistulemuse.Ühtlast pidevat katet saab kanda PCBA mis tahes osale.Kastmiskatmise protsess ei sobi reguleeritavate kondensaatorite, peenhäälestavate magnetsüdamike, potentsiomeetrite, tassikujuliste magnetsüdamike ja mõne halva tihedusega osade jaoks.
Kastmisprotsessi peamised parameetrid:
Reguleerige sobiv viskoossus;
Juhtige PCBA tõstmise kiirust, et vältida mullide moodustumist.Tavaliselt mitte rohkem kui 1 meeter sekundis;
c.Pihustamine
Pihustamine on kõige laialdasemalt kasutatav, kergesti aktsepteeritav protsessimeetod, mis on jagatud kahte järgmisse kategooriasse:
① Käsitsi pihustamine
Joonis 15: Käsitsi pihustamise meetod
Tooriku jaoks sobib keerulisem, automaatikaseadmete masstootmise olukorrale on raske tugineda, sobib ka tootesarja sordile, kuid vähem olukorda, saab pihustada erilisemasse asendisse.
Märkus käsitsi pihustamise kohta: värviudu saastab mõnda seadet, nagu PCB pistik, IC-pistikupesa, mõned tundlikud kontaktid ja mõned maandusosad. Need osad peavad pöörama tähelepanu varjualuse kaitse töökindlusele.Teine punkt on see, et operaator ei tohiks prinditud pistikut kunagi käega puudutada, et vältida pistiku kontaktpinna saastumist.
② Automaatne pihustamine
Tavaliselt viitab see automaatsele pihustamisele selektiivkatmisseadmetega.Sobib masstootmiseks, hea konsistentsiga, suure täpsusega, vähese keskkonnareostusega.Tööstuse ajakohastamise, tööjõukulude suurenemise ja keskkonnakaitse rangete nõuete tõttu asendavad automaatsed pihustusseadmed järk-järgult teisi katmismeetodeid.
Seoses tööstuse 4.0 kasvavate automatiseerimisnõuetega on tööstuse fookus nihkunud sobivate katmisseadmete pakkumiselt kogu katmisprotsessi probleemi lahendamisele.Automaatne selektiivkatmismasin - katmine on täpne ja materjali raiskamiseta, sobib suurte koguste kattekihi jaoks, kõige sobivam suures koguses kolme värvivastase katte jaoks.
Võrdlusautomaatne katmismasinjatraditsiooniline katmisprotsess
Traditsiooniline PCBA kolmekindel värvikate:
1) Pintsli katmine: seal on mullid, lained, harjaga karvade eemaldamine;
2) kirjutamine: liiga aeglane, täpsust ei saa kontrollida;
3) Kogu tüki leotamine: liiga raiskav värv, aeglane kiirus;
4) Pihustuspüstoli pihustamine: kinnitusvahendi kaitseks triivige liiga palju
Katmismasina katmine:
1) Pihustusvärvimise kogus, pihustusvärvimise asend ja pindala on täpselt seatud ning pärast pihustusvärvimist ei ole vaja lisada inimesi, kes plaadi pühkivad.
2) Mõningaid pistikkomponente, mille vahekaugus plaadi servast on suur, saab värvida otse ilma kinnitust paigaldamata, säästes plaadi paigaldamise personali.
3) gaasi lendumine puudub, et tagada puhas töökeskkond.
4) Kogu aluspind ei pea kasutama süsinikkile katmiseks kinnitusvahendeid, välistades kokkupõrkevõimaluse.
5) Kolm ühtlast värvivastast katte paksust, parandavad oluliselt tootmise efektiivsust ja toote kvaliteeti, kuid väldivad ka värvijäätmeid.
PCBA automaatne kolme värvivastase katmismasin, mis on spetsiaalselt ette nähtud kolme värvivastase intelligentse pihustusseadme pihustamiseks.Kuna pihustatav materjal ja pealekantav pihustusvedelik on erinevad, on seadmete komponentide valikul ka kattemasin erinev, kolm värvimisvastast katmismasinat võtab kasutusele uusima arvutijuhtimisprogrammi, suudab realiseerida kolmeteljelise ühenduse, samal ajal varustatud kaamera positsioneerimis- ja jälgimissüsteemiga, saab pihustusala täpselt juhtida.
Kolm värvivastast katmismasinat, tuntud ka kui kolm värvivastast liimimismasinat, kolm värvivastast pihustusliimimasinat, kolm värvivastast õlipihustusmasinat, kolm värvivastast pihustusmasinat, on spetsiaalselt vedeliku juhtimiseks PCB pinnal. kaetud kolmest värvivastasest kihist, näiteks immutamine, pihustamine või tsentrifuugimise meetod fotoresisti kihiga kaetud PCB pinnale.
Kuidas lahendada uue ajastu kolme anti-värvikatte nõudlus, on muutunud kiireloomuline probleem tuleb lahendada tööstuses.Automaatne katmisseade, mida esindab täppis-selektiivkatmismasin, toob kaasa uue tööviisi,katmine täpne ja materjali raiskamiseta, kõige sobivam suure hulga kolme värvivastase katte jaoks.