Detalizēta SMT plākstera un THT analīze, izmantojot caurumu pievienojamu PCBA trīs pretkrāsošanas procesu un galvenās tehnoloģijas!
Tā kā PCBA komponentu izmērs kļūst arvien mazāks, blīvums kļūst arvien lielāks; Arī atbalsta augstums starp ierīcēm un ierīcēm (attālums starp PCB un klīrensu) kļūst arvien mazāks, un palielinās arī vides faktoru ietekme uz PCBA. Tāpēc mēs izvirzām augstākas prasības elektronisko izstrādājumu PCBA uzticamībai.
1.Vides faktori un to ietekme
Parasti vides faktori, piemēram, mitrums, putekļi, sāls izsmidzināšana, pelējums utt., var izraisīt dažādas PCBA atteices problēmas.
Mitrums
Gandrīz visas elektroniskās PCB sastāvdaļas ārējā vidē ir pakļautas korozijas riskam, starp kurām ūdens ir vissvarīgākais korozijas līdzeklis. Ūdens molekulas ir pietiekami mazas, lai iekļūtu dažu polimēru materiālu sieta molekulārajā spraugā un iekļūtu iekšpusē vai caur pārklājuma caurumu sasniegtu pamatā esošo metālu, lai izraisītu koroziju. Kad atmosfēra sasniedz noteiktu mitrumu, tas var izraisīt PCB elektroķīmisko migrāciju, noplūdes strāvu un signāla kropļojumus augstfrekvences ķēdē.
Tvaiki/mitrums + jonu piesārņotāji (sāļi, plūsmas aktīvās vielas) = vadoši elektrolīti + sprieguma spriegums = elektroķīmiskā migrācija
Kad RH atmosfērā sasniegs 80%, būs ūdens plēve, kuras biezums ir 5–20 molekulas, un visu veidu molekulas var brīvi pārvietoties. Ja ir ogleklis, var rasties elektroķīmiskas reakcijas.
Kad RH sasniegs 60%, iekārtas virsmas slānis veidos 2 ~ 4 ūdens molekulu biezu ūdens plēvi, kad tajā izšķīst piesārņotāji, notiks ķīmiskas reakcijas;
Kad atmosfērā RH < 20%, gandrīz visas korozijas parādības apstājas.
Tāpēc mitruma necaurlaidība ir svarīga produkta aizsardzības sastāvdaļa.
Elektroniskajām ierīcēm mitrums ir trīs veidos: lietus, kondensāts un ūdens tvaiki. Ūdens ir elektrolīts, kas izšķīdina lielu daudzumu kodīgu jonu, kas korodē metālus. Kad noteiktas iekārtas daļas temperatūra ir zem "rasas punkta" (temperatūras), uz virsmas veidosies kondensāts: konstrukcijas daļas vai PCBA.
Putekļi
Atmosfērā ir putekļi, putekļu adsorbētie jonu piesārņotāji nogulsnējas elektronisko iekārtu iekšpusē un izraisa bojājumus. Tā ir izplatīta problēma saistībā ar elektroniskām kļūmēm laukā.
Putekļi ir sadalīti divos veidos: rupjie putekļi ir 2,5–15 mikronu neregulāru daļiņu diametrs, parasti neizraisīs bojājumus, loka un citas problēmas, bet ietekmēs savienotāja kontaktu; Smalkie putekļi ir neregulāras daļiņas, kuru diametrs ir mazāks par 2,5 mikroniem. Smalkiem putekļiem ir noteikta saķere ar PCBA (finiera), ko var noņemt tikai ar antistatisko suku.
Putekļu radītie apdraudējumi: a. Putekļu nosēšanās dēļ uz PCBA virsmas rodas elektroķīmiskā korozija un palielinās atteices līmenis; b. Putekļi + mitrs karstums + sāls migla nodarīja vislielāko kaitējumu PCBA, un elektronisko iekārtu kļūme bija visvairāk ķīmiskajā rūpniecībā un kalnrūpniecības apgabalā pie krasta, tuksnesī (sāļa-sārmu zeme) un Huaihe upes dienvidos miltrasas un lietus sezona.
Tāpēc aizsardzība pret putekļiem ir svarīga produkta sastāvdaļa.
Sāls aerosols
Sāls aerosola veidošanās:Sāls izsmidzināšanu izraisa tādi dabiski faktori kā okeāna viļņi, plūdmaiņas, atmosfēras cirkulācijas (musonu) spiediens, saules gaisma un tā tālāk. Ar vēju tas virzīsies iekšzemē, un, attālinoties no krasta, tā koncentrācija samazināsies. Parasti sāls izsmidzināšanas koncentrācija ir 1% no krasta, ja tā atrodas 1 km attālumā no krasta (taču taifūna laikā tas pūtīs tālāk).
Sāls aerosola kaitīgums:a. sabojāt metāla konstrukcijas daļu pārklājumu; b. Elektroķīmiskās korozijas ātruma paātrinājums noved pie metāla vadu lūzuma un sastāvdaļu atteices.
Līdzīgi korozijas avoti:a. Roku sviedri satur sāli, urīnvielu, pienskābi un citas ķīmiskas vielas, kurām ir tāda pati kodīga iedarbība uz elektroniskajām iekārtām kā sāls aerosols. Tāpēc montāžas vai lietošanas laikā jāvalkā cimdi, un pārklājumu nedrīkst aiztikt ar kailām rokām; b. Plūsmā ir halogēni un skābes, kas ir jātīra un jākontrolē to atlikuma koncentrācija.
Tāpēc sāls izsmidzināšanas novēršana ir svarīga produktu aizsardzības sastāvdaļa.
Pelējums
Miltrasa, šķiedru sēņu vispārpieņemtais nosaukums, nozīmē "pelējuma sēnes", kas mēdz veidot leknu micēliju, bet nerada tādus lielus augļķermeņus kā sēnes. Mitrās un siltās vietās ar neapbruņotu aci izaug daudzas izplūdušas, flokulējošas vai zirnekļtīkla formas kolonijas, tas ir, pelējums.
Zīm. 5: PCB miltrasas parādība
Pelējuma kaitējums: a. pelējuma fagocitoze un pavairošana padara organisko materiālu izolācijas samazināšanos, bojājumus un bojājumus; b. Pelējuma metabolīti ir organiskās skābes, kas ietekmē izolāciju un elektrisko izturību un rada elektrisko loku.
Tāpēc pretpelējums ir svarīga aizsardzības līdzekļu sastāvdaļa.
Ņemot vērā iepriekš minētos aspektus, ir labāk jāgarantē izstrādājuma uzticamība, tai jābūt pēc iespējas zemākai izolētai no ārējās vides, tāpēc tiek ieviests formas pārklājuma process.
PCB pārklāšana pēc pārklāšanas procesa, izmantojot purpursarkanās lampas fotografēšanas efektu, oriģinālais pārklājums var būt tik skaists!
Trīs pretkrāsošanas pārklājumiattiecas uz plāna aizsargājoša izolācijas slāņa pārklāšanu uz PCB virsmas. Tā ir pašlaik visbiežāk izmantotā pēcmetināšanas pārklājuma metode, ko dažreiz sauc par virsmas pārklājumu un konformālo pārklājumu (angļu nosaukums: coating, conformal coating). Tas izolēs jutīgus elektroniskos komponentus no skarbās vides, var ievērojami uzlabot elektronisko izstrādājumu drošību un uzticamību un pagarināt izstrādājumu kalpošanas laiku. Trīs pretkrāsas pārklājumi var aizsargāt ķēdi/komponentus no tādiem vides faktoriem kā mitrums, piesārņotāji, korozija, stress, trieciens, mehāniskā vibrācija un termiskais cikls, vienlaikus uzlabojot izstrādājuma mehānisko izturību un izolācijas īpašības.
Pēc PCB pārklāšanas uz virsmas izveidojiet caurspīdīgu aizsargplēvi, kas var efektīvi novērst ūdens un mitruma iekļūšanu, izvairīties no noplūdes un īssavienojuma.
2. Pārklāšanas procesa galvenie punkti
Saskaņā ar IPC-A-610E (elektroniskās montāžas testēšanas standarta) prasībām tas galvenokārt ir atspoguļots šādos aspektos:
Reģions
1. Vietas, kuras nevar pārklāt:
Vietas, kurās nepieciešami elektriski savienojumi, piemēram, zelta spilventiņi, zelta pirksti, metāla caurumi, pārbaudes caurumi;
Baterijas un bateriju fiksatori;
savienotājs;
Drošinātājs un korpuss;
Siltuma izkliedes ierīce;
Jumper vads;
Optiskās ierīces lēca;
potenciometrs;
Sensors;
Nav aizzīmogota slēdža;
Citas vietas, kur pārklājums var ietekmēt veiktspēju vai darbību.
2. Vietas, kas jāpārklāj: visi lodēšanas savienojumi, tapas, sastāvdaļas un vadītāji.
3. Izvēles zonas
Biezums
Biezumu mēra uz plakanas, netraucētas, cietinātas iespiedshēmas komponenta virsmas vai uz pievienotas plāksnes, kas tiek apstrādāta ar komponentu. Piestiprināmās plāksnes var būt no tāda paša materiāla kā iespiestas plāksnes vai citi neporaini materiāli, piemēram, metāls vai stikls. Mitrās plēves biezuma mērīšanu var izmantot arī kā neobligātu pārklājuma biezuma mērīšanas metodi, ja vien pastāv dokumentēta konversijas attiecība starp mitrās un sausās plēves biezumu.
1. tabula. Biezuma diapazona standarts katram pārklājuma materiāla veidam
Biezuma pārbaudes metode:
1. Sausās plēves biezuma mērīšanas instruments: mikrometrs (IPC-CC-830B); b Sausās plēves biezuma testeris (dzelzs pamatne)
9. attēls. Mikrometra sausās plēves aparāts
2. Mitrās plēves biezuma mērīšana: mitrās plēves biezumu var iegūt ar mitrās plēves biezuma mērīšanas instrumentu un pēc tam aprēķināt pēc līmes cietās vielas satura proporcijas.
Sausās plēves biezums
Zīm. 10, mitrās plēves biezums tika iegūts ar mitrās plēves biezuma testeri, un pēc tam tika aprēķināts sausās plēves biezums
Malu izšķirtspēja
Definīcija: Normālos apstākļos izsmidzināšanas vārsta izsmidzināšana no līnijas malas nebūs ļoti taisna, vienmēr būs noteiktas urbums. Mēs definējam urbuma platumu kā malas izšķirtspēju. Kā parādīts zemāk, d lielums ir malas izšķirtspējas vērtība.
Piezīme: malu izšķirtspēja noteikti ir mazāka, jo labāk, taču dažādas klientu prasības nav vienādas, tāpēc īpašā pārklājuma malas izšķirtspēja ir tik ilgi, kamēr tā atbilst klientu prasībām.
11. attēls. Malu izšķirtspējas salīdzinājums
Vienveidība
Līmei jābūt kā viendabīga biezuma un gluda un caurspīdīga plēve, kas pārklāta izstrādājumā, uzsvars tiek likts uz produktā pārklātās līmes viendabīgumu virs laukuma, tad jābūt vienāda biezuma, nav procesa problēmu: plaisas, stratifikācija, oranžas līnijas, piesārņojums, kapilāra parādība, burbuļi.
12. attēls: Aksiālās automātiskās maiņstrāvas sērijas automātiskās pārklāšanas mašīnas pārklājuma efekts, viendabīgums ir ļoti konsekvents
3. Pārklāšanas procesa realizācija
Pārklāšanas process
1 Sagatavojiet
Sagatavot produktus un līmi un citus nepieciešamos priekšmetus;
Noteikt vietējās aizsardzības vietu;
Nosakiet galvenās procesa detaļas
2: mazgāt
Jātīra pēc iespējas īsākā laikā pēc metināšanas, lai novērstu metināšanas netīrumus, ir grūti notīrīt;
Nosakiet, vai galvenais piesārņotājs ir polārs vai nepolārs, lai izvēlētos piemērotu tīrīšanas līdzekli;
Ja tiek izmantots spirta tīrīšanas līdzeklis, ir jāpievērš uzmanība drošības jautājumiem: pēc mazgāšanas ir jābūt labai ventilācijai un dzesēšanas un žāvēšanas procesa noteikumiem, lai novērstu šķīdinātāja atlikuma iztvaikošanu, ko izraisa sprādziens krāsnī;
Ūdens tīrīšana ar sārmainu tīrīšanas šķidrumu (emulsiju), lai mazgātu plūsmu, un pēc tam noskalojiet ar tīru ūdeni, lai notīrītu tīrīšanas šķidrumu, lai atbilstu tīrīšanas standartiem;
3. Maskēšanas aizsardzība (ja netiek izmantota selektīvā pārklājuma iekārta), tas ir, maska;
Jāizvēlas nelīmējošā plēve nepārnesīs papīra lenti;
IC aizsardzībai jāizmanto antistatiskā papīra lente;
Saskaņā ar rasējumu prasībām dažām ierīcēm, lai aizsargātu aizsardzību;
4. Sausināt mitrumu
Pēc tīrīšanas ekranētais PCBA (komponents) pirms pārklājuma ir jāizžāvē un jāizžāvē;
Noteikt iepriekšējas žāvēšanas temperatūru/laiku atbilstoši PCBA (komponenta) atļautajai temperatūrai;
PCBA (komponents) var noteikt iepriekšējas žāvēšanas tabulas temperatūru/laiku
5 Mētelis
Formas pārklāšanas process ir atkarīgs no PCBA aizsardzības prasībām, esošā procesa aprīkojuma un esošās tehniskās rezerves, ko parasti panāk šādos veidos:
a. Birstīt ar rokām
13. attēls. Rokas tīrīšanas metode
Birstes pārklājums ir visplašāk pielietojamais process, kas piemērots mazu partiju ražošanai, PCBA struktūra ir sarežģīta un blīva, ir jāaizsargā skarbo produktu aizsardzības prasības. Jo otu pārklājumu var brīvi kontrolēt, lai netiktu piesārņotas detaļas, kuras nedrīkst krāsot;
Otu pārklājums patērē vismazāko materiālu, kas piemērots augstākai divkomponentu krāsas cenai;
Krāsošanas procesam ir augstas prasības operatoram. Pirms būvniecības rūpīgi jāizpēta rasējumi un pārklājuma prasības, jāatpazīst PCBA komponentu nosaukumi un daļas, kuras nav atļauts pārklāt, jāatzīmē ar uzkrītošām zīmēm;
Operatori nedrīkst jebkurā laikā pieskarties drukātajam spraudnim ar rokām, lai izvairītos no piesārņojuma;
b.Mērciet ar roku
14. attēls. Pārklāšanas ar roku metode
Iegremdēšanas pārklāšanas process nodrošina vislabākos pārklājuma rezultātus. Jebkurai PCBA daļai var uzklāt vienmērīgu, nepārtrauktu pārklājumu. Iegremdēšanas pārklāšanas process nav piemērots PCbas ar regulējamiem kondensatoriem, precīzi regulējamiem magnētiskajiem serdeņiem, potenciometriem, kausveida magnētiskajiem serdeņiem un dažām daļām ar sliktu blīvējumu.
Galvenie iegremdēšanas procesa parametri:
Noregulējiet atbilstošu viskozitāti;
Kontrolējiet ātrumu, ar kādu PCBA tiek pacelts, lai novērstu burbuļu veidošanos. Parasti ne vairāk kā 1 metrs sekundē;
c. Izsmidzināšana
Izsmidzināšana ir visplašāk izmantotā, viegli pieņemamā procesa metode, kas iedalīta šādās divās kategorijās:
① Manuāla izsmidzināšana
15. attēls. Manuālā izsmidzināšanas metode
Piemērota sagatavei ir sarežģītāka, grūti paļauties uz automatizācijas iekārtu masveida ražošanas situāciju, piemērota arī produktu līnijas šķirnei, bet mazāka situācija, var tikt izsmidzināta īpašā pozīcijā.
Piezīme manuālai izsmidzināšanai: krāsas migla piesārņos dažas ierīces, piemēram, PCB spraudni, IC ligzdu, dažus jutīgus kontaktus un dažas zemējuma daļas, šīm daļām ir jāpievērš uzmanība pajumtes aizsardzības uzticamībai. Vēl viens punkts ir tāds, ka operators nekādā laikā nedrīkst pieskarties izdrukātajam kontaktdakšai ar roku, lai novērstu kontaktdakšas kontaktvirsmas piesārņojumu.
② Automātiska izsmidzināšana
Parasti tas attiecas uz automātisku izsmidzināšanu ar selektīvo pārklāšanas aprīkojumu. Piemērots masveida ražošanai, laba konsistence, augsta precizitāte, mazs vides piesārņojums. Līdz ar nozares modernizāciju, darbaspēka izmaksu pieaugumu un stingrām vides aizsardzības prasībām automātiskās smidzināšanas iekārtas pakāpeniski aizstāj citas pārklāšanas metodes.
Pieaugot nozares 4.0 automatizācijas prasībām, nozares fokuss ir novirzījies no atbilstošu pārklāšanas iekārtu nodrošināšanas uz visa pārklāšanas procesa problēmas risināšanu. Automātiskā selektīvās pārklāšanas mašīna - pārklājums ir precīzs un bez materiāla izšķērdēšanas, piemērots lielam pārklājuma daudzumam, vispiemērotākais lielam daudzumam trīs pretkrāsas pārklājuma.
Salīdzinājums arautomātiskā pārklāšanas mašīnauntradicionālais pārklāšanas process
Tradicionālais PCBA trīsizturīgs krāsas pārklājums:
1) Birstes pārklājums: ir burbuļi, viļņi, otas matu noņemšana;
2) rakstīšana: pārāk lēna, precizitāti nevar kontrolēt;
3) Visa gabala mērcēšana: pārāk izšķērdīga krāsa, lēns ātrums;
4) Smidzināšanas pistoles izsmidzināšana: armatūras aizsardzībai, pārāk daudz dreifējiet
Pārklāšanas mašīnas pārklājums:
1) Krāsošanas ar smidzināšanu daudzums, smidzināšanas krāsošanas pozīcija un laukums ir iestatīts precīzi, un nav nepieciešams pievienot cilvēkus, kas noslaucīt dēli pēc krāsošanas ar aerosolu.
2) Dažas spraudņa sastāvdaļas ar lielu atstarpi no plāksnes malas var krāsot tieši, neuzstādot armatūru, ietaupot plāksnes uzstādīšanas personālu.
3) Nav gāzes iztvaikošanas, lai nodrošinātu tīru darbības vidi.
4) Visai pamatnei nav jāizmanto armatūra, lai pārklātu oglekļa plēvi, novēršot sadursmes iespēju.
5) Trīs vienāds pretkrāsas pārklājuma biezums ievērojami uzlabo ražošanas efektivitāti un produkta kvalitāti, kā arī izvairās no krāsas atkritumiem.
PCBA automātiskā trīs pretkrāsas pārklāšanas mašīna ir īpaši izstrādāta trīs inteliģentu pretkrāsas izsmidzināšanas iekārtu izsmidzināšanai. Tā kā izsmidzināmais materiāls un izsmidzināmais šķidrums ir atšķirīgi, arī pārklāšanas mašīna aprīkojuma komponentu konstrukcijā ir atšķirīga, trīs pretkrāsošanas pārklāšanas mašīna pieņem jaunāko datorvadības programmu, var realizēt trīs asu savienojumu, tajā pašā laikā aprīkots ar kameras pozicionēšanas un izsekošanas sistēmu, var precīzi kontrolēt izsmidzināšanas zonu.
Trīs pretkrāsas pārklāšanas mašīna, kas pazīstama arī kā trīs pretkrāsas līmes mašīna, trīs pretkrāsas izsmidzināšanas līmes mašīna, trīs pretkrāsas eļļas izsmidzināšanas mašīna, trīs pretkrāsas smidzināšanas mašīna, ir īpaši paredzēta šķidruma kontrolei uz PCB virsmas pārklāts ar trīs pretkrāsu slāni, piemēram, impregnēšana, izsmidzināšana vai spin pārklājuma metode uz PCB virsmas, kas pārklāta ar fotorezista slāni.
Kā atrisināt jauno laikmetu trīs pretkrāsas pārklājumu pieprasījumam, ir kļuvusi par steidzamu problēmu, kas jāatrisina nozarē. Automātiskā pārklāšanas iekārta, ko pārstāv precīzas selektīvās pārklāšanas mašīna, nodrošina jaunu darbības veidu,pārklājums precīzs un bez materiālu izšķērdēšanas, vispiemērotākais lielam skaitam trīs pretkrāsas pārklājumu.
