Gedetailleerde analyse van SMT-patch en THT through-hole plug-in PCBA drie anti-verfcoatingprocessen en sleuteltechnologieën!
Naarmate de omvang van PCBA-componenten steeds kleiner wordt, wordt de dichtheid steeds hoger;Ook wordt de draaghoogte tussen apparaten en apparaten (de afstand tussen PCB en bodemvrijheid) steeds kleiner en neemt ook de invloed van omgevingsfactoren op PCBA toe.Daarom stellen we hogere eisen aan de betrouwbaarheid van PCBA van elektronische producten.
1. Omgevingsfactoren en hun impact
Gemeenschappelijke omgevingsfactoren zoals vochtigheid, stof, zoutnevel, schimmels, enz. Kunnen verschillende faalproblemen van PCBA veroorzaken
Vochtigheid
Bijna alle elektronische PCB-componenten in de externe omgeving lopen risico op corrosie, waarbij water het belangrijkste medium voor corrosie is.Watermoleculen zijn klein genoeg om door de moleculaire opening van sommige polymeermaterialen te dringen en het interieur binnen te dringen of het onderliggende metaal te bereiken via het gaatje van de coating om corrosie te veroorzaken.Wanneer de atmosfeer een bepaalde luchtvochtigheid bereikt, kan dit elektrochemische migratie van PCB's, lekstroom en signaalvervorming in hoogfrequente circuits veroorzaken.
Damp/vochtigheid + ionische verontreinigingen (zouten, actieve vloeimiddelen) = geleidende elektrolyten + spanningsspanning = elektrochemische migratie
Wanneer de RH in de atmosfeer 80% bereikt, ontstaat er een waterfilm met een dikte van 5-20 moleculen, en kunnen allerlei soorten moleculen vrij bewegen.Wanneer koolstof aanwezig is, kunnen elektrochemische reacties optreden.
Wanneer de RV 60% bereikt, zal de oppervlaktelaag van de apparatuur een waterfilm van 2 ~ 4 watermoleculen dik vormen. Wanneer er verontreinigende stoffen in oplossen, zullen er chemische reacties plaatsvinden;
Wanneer de RV < 20% in de atmosfeer stopt, stoppen bijna alle corrosieverschijnselen.
Daarom is vochtbestendigheid een belangrijk onderdeel van productbescherming.
Voor elektronische apparaten komt vocht in drie vormen voor: regen, condensatie en waterdamp.Water is een elektrolyt dat grote hoeveelheden corrosieve ionen oplost die metalen aantasten.Wanneer de temperatuur van een bepaald onderdeel van de apparatuur onder het ‘dauwpunt’ (temperatuur) komt, ontstaat er condensatie op het oppervlak: structurele onderdelen of PCBA.
Stof
Er zit stof in de atmosfeer, door stof geabsorbeerde ionenverontreinigende stoffen nestelen zich in de binnenkant van elektronische apparatuur en veroorzaken storingen.Dit is een veel voorkomend probleem bij elektronische storingen in het veld.
Stof is verdeeld in twee soorten: grof stof heeft een diameter van 2,5 ~ 15 micron onregelmatige deeltjes, veroorzaakt over het algemeen geen fouten, boog en andere problemen, maar beïnvloedt het connectorcontact;Fijnstof zijn onregelmatige deeltjes met een diameter kleiner dan 2,5 micron.Fijn stof heeft een zekere hechting op PCBA (fineer), die alleen kan worden verwijderd met een antistatische borstel.
Gevaren van stof: A.Doordat stof zich op het oppervlak van PCBA nestelt, wordt elektrochemische corrosie gegenereerd en neemt het percentage mislukkingen toe;B.Stof + vochtige hitte + zoute mist veroorzaakten de grootste schade aan PCBA, en de storing in elektronische apparatuur was het grootst in de chemische industrie en het mijngebied nabij de kust, woestijn (zout-alkaliland) en het zuiden van de Huaihe-rivier tijdens de meeldauw en regenseizoen.
Daarom is stofbescherming een belangrijk onderdeel van het product.
Zout spray
De vorming van zoutnevel:Zoutnevel wordt veroorzaakt door natuurlijke factoren zoals oceaangolven, getijden, atmosferische circulatiedruk (moesson), zonneschijn enzovoort.Het zal met de wind landinwaarts drijven en de concentratie ervan zal afnemen met de afstand tot de kust.Normaal gesproken bedraagt de concentratie zoutnevel 1% van de kust als het zich 1 km uit de kust bevindt (maar in de tyfoonperiode zal het verder waaien).
De schadelijkheid van zoutnevel:A.de coating van metalen structurele onderdelen beschadigen;B.Een versnelling van de elektrochemische corrosiesnelheid leidt tot breuk van metaaldraden en defecten aan componenten.
Soortgelijke bronnen van corrosie:A.Handzweet bevat zout, ureum, melkzuur en andere chemicaliën, die hetzelfde corrosieve effect hebben op elektronische apparatuur als zoutnevel.Daarom moeten tijdens de montage of het gebruik handschoenen worden gedragen en mag de coating niet met blote handen worden aangeraakt;B.Er zitten halogenen en zuren in het vloeimiddel, die moeten worden gereinigd en hun restconcentratie moet worden gecontroleerd.
Daarom is preventie van zoutspatten een belangrijk onderdeel van de bescherming van producten.
Gietvorm
Meeldauw, de algemene naam voor draadschimmels, betekent 'beschimmelde schimmels' en heeft de neiging weelderig mycelium te vormen, maar produceert geen grote vruchtlichamen zoals paddenstoelen.Op vochtige en warme plaatsen groeien veel voorwerpen met het blote oog, enkele van de pluizige, vlokkige of spinnewebvormige kolonies, dat wil zeggen schimmels.
AFB.5: PCB-meeldauwfenomeen
Schade aan schimmel: A.fagocytose en voortplanting van schimmels zorgen ervoor dat de isolatie van organische materialen afneemt, beschadigd raakt en faalt;B.De metabolieten van schimmels zijn organische zuren, die de isolatie en elektrische sterkte aantasten en een elektrische boog veroorzaken.
Daarom is anti-schimmel een belangrijk onderdeel van beschermingsproducten.
Gezien bovenstaande aspecten moet de betrouwbaarheid van het product beter worden gegarandeerd, moet het zo laag mogelijk worden geïsoleerd van de externe omgeving, dus wordt het vormcoatingproces geïntroduceerd.
Coating PCB na coatingproces, onder het paarse lampschieteffect, kan de originele coating zo mooi zijn!
Drie anti-verfcoatingverwijst naar het coaten van een dunne beschermende isolatielaag op het oppervlak van PCB.Het is momenteel de meest gebruikte coatingmethode na het lassen, ook wel oppervlaktecoating en conforme coating genoemd (Engelse naam: coating, conforme coating).Het isoleert gevoelige elektronische componenten van de barre omgeving, kan de veiligheid en betrouwbaarheid van elektronische producten aanzienlijk verbeteren en de levensduur van producten verlengen.Drie anti-verfcoatings kunnen het circuit/componenten beschermen tegen omgevingsfactoren zoals vocht, verontreinigende stoffen, corrosie, spanning, schokken, mechanische trillingen en thermische cyclus, terwijl de mechanische sterkte en isolatie-eigenschappen van het product worden verbeterd.
Vorm na het coatingproces van de PCB een transparante beschermende film op het oppervlak, kan het binnendringen van water en vocht effectief voorkomen, lekkage en kortsluiting voorkomen.
2. Hoofdpunten van het coatingproces
Volgens de vereisten van IPC-A-610E (Electronic Assembly Testing Standard) komt dit voornamelijk tot uiting in de volgende aspecten:
Regio
1. Gebieden die niet kunnen worden gecoat:
Gebieden die elektrische verbindingen vereisen, zoals gouden pads, gouden vingers, metalen gaten, testgaten;
Batterijen en batterijfixeermiddelen;
Connector;
Zekering en behuizing;
Apparaat voor warmteafvoer;
Doorverbindingsdraad;
De lens van een optisch apparaat;
Potentiometer;
Sensor;
Geen verzegelde schakelaar;
Andere gebieden waar coating de prestaties of werking kan beïnvloeden.
2. Gebieden die gecoat moeten worden: alle soldeerverbindingen, pinnen, componenten en geleiders.
3. Optionele gebieden
Dikte
De dikte wordt gemeten op een vlak, ongehinderd, uitgehard oppervlak van de printplaatcomponent of op een bevestigde plaat die het proces met de component ondergaat.Bijgevoegde platen kunnen van hetzelfde materiaal zijn als gedrukte platen of andere niet-poreuze materialen, zoals metaal of glas.Natte laagdiktemeting kan ook worden gebruikt als optionele methode voor het meten van de laagdikte, zolang er een gedocumenteerde conversierelatie bestaat tussen natte en droge laagdikte.
Tabel 1: Diktebereik standaard voor elk type coatingmateriaal
Testmethode van dikte:
1. Meetinstrument voor droge laagdikte: een micrometer (IPC-CC-830B);b Drogelaagdiktetester (ijzeren basis)
Figuur 9. Droge-filmapparaat met micrometer
2. Meting van de natte laagdikte: de dikte van de natte film kan worden verkregen met een meetinstrument voor de natte laagdikte en vervolgens worden berekend op basis van het aandeel vaste stof in de lijm.
Dikte van droge film
In FIG.10 werd de natte-filmdikte verkregen door de natte-filmdiktetester, en vervolgens werd de droge-filmdikte berekend
Randresolutie
Definitie: Onder normale omstandigheden zal het sproeien van het ventiel uit de lijnrand niet erg recht zijn, er zal altijd een bepaalde braam aanwezig zijn.De breedte van de braam definiëren we als de randresolutie.Zoals hieronder weergegeven, is de grootte van d de waarde van de randresolutie.
Opmerking: de randresolutie is beslist hoe kleiner hoe beter, maar verschillende klantvereisten zijn niet hetzelfde, dus de specifieke gecoate randresolutie moet maar aan de eisen van de klant voldoen.
Figuur 11: Vergelijking van randresolutie
Uniformiteit
De lijm moet een uniforme dikte hebben en een gladde en transparante film bedekt met het product, de nadruk ligt op de uniformiteit van de lijm bedekt met het product boven het gebied, en moet dan dezelfde dikte hebben, er zijn geen procesproblemen: scheuren, gelaagdheid, oranje lijnen, vervuiling, capillair fenomeen, bubbels.
Figuur 12: Axiale automatische AC-serie automatische coatingmachine coatingeffect, uniformiteit is zeer consistent
3. De realisatie van coatingproces
Coatingproces
1 Bereid je voor
Producten en lijm en andere noodzakelijke artikelen voorbereiden;
Bepaal de locatie van lokale bescherming;
Bepaal de belangrijkste procesdetails
2: Wassen
Moet binnen de kortste tijd na het lassen worden gereinigd, om te voorkomen dat lasvuil moeilijk te reinigen is;
Bepaal of de belangrijkste verontreinigende stof polair of niet-polair is, om het juiste reinigingsmiddel te kiezen;
Als er alcoholische schoonmaakmiddelen worden gebruikt, moet er aandacht worden besteed aan de veiligheid: er moeten goede ventilatie- en koel- en droogprocesregels zijn na het wassen, om te voorkomen dat het resterende oplosmiddel vervluchtigt als gevolg van een explosie in de oven;
Waterreiniging, met alkalische reinigingsvloeistof (emulsie) om de flux te wassen, en vervolgens afspoelen met zuiver water om de reinigingsvloeistof te reinigen, om aan de reinigingsnormen te voldoen;
3. Maskerende bescherming (als er geen selectieve coatingapparatuur wordt gebruikt), dat wil zeggen maskeren;
Als u kiest voor een niet-klevende film, wordt de papieren tape niet overgedragen;
Voor IC-bescherming moet antistatische papieren tape worden gebruikt;
Volgens de vereisten van tekeningen voor sommige apparaten om bescherming te beschermen;
4. Ontvochtigen
Na het reinigen moet de afgeschermde PCBA (component) vóór het coaten worden voorgedroogd en ontvochtigd;
Bepaal de temperatuur/tijd van het voordrogen volgens de temperatuur toegestaan door PCBA (component);
PCBA (component) kan de temperatuur/tijd van de voordroogtabel bepalen
5 Jas
Het proces van vormcoaten is afhankelijk van de PCBA-beschermingseisen, de bestaande procesapparatuur en de bestaande technische reserve, wat meestal op de volgende manieren wordt bereikt:
A.Met de hand borstelen
Figuur 13: Handpoetsmethode
Borstelcoating is het meest breed toepasbare proces, geschikt voor productie in kleine series, PCBA-structuur complex en dicht, moet de beschermingseisen van agressieve producten beschermen.Omdat de kwastcoating vrij te controleren is, zodat de delen die niet mogen verven niet vervuild raken;
Kwasten kost het minste materiaal, passend bij de hogere prijs van de tweecomponentenverf;
Het lakproces stelt hoge eisen aan de operator.Vóór de bouw moeten de tekeningen en coatingvereisten zorgvuldig worden verwerkt, moeten de namen van PCBA-componenten worden herkend en moeten de onderdelen die niet mogen worden gecoat met opvallende markeringen worden gemarkeerd;
Operators mogen de geprinte plug-in op geen enkel moment met hun handen aanraken om besmetting te voorkomen;
b.Dip met de hand
Figuur 14: Methode voor handmatig dompelen
Het dompelcoatingproces levert de beste coatingresultaten op.Op elk deel van de PCBA kan een uniforme, continue coating worden aangebracht.Het dompelcoatingproces is niet geschikt voor PCB's met instelbare condensatoren, fijnafstemmende magneetkernen, potentiometers, komvormige magneetkernen en sommige onderdelen met slechte afdichting.
Belangrijkste parameters van het dompelcoatingproces:
Pas de juiste viscositeit aan;
Controleer de snelheid waarmee de PCBA wordt opgetild om de vorming van luchtbellen te voorkomen.Meestal niet meer dan 1 meter per seconde;
C.Sproeien
Spuiten is de meest gebruikte, gemakkelijk te accepteren procesmethode, verdeeld in de volgende twee categorieën:
① Handmatig spuiten
Figuur 15: Handmatige spuitmethode
Geschikt voor het werkstuk is complexer, moeilijk te vertrouwen op de massaproductiesituatie van automatiseringsapparatuur, ook geschikt voor de productlijnvariëteit, maar minder situatie, kan naar een meer speciale positie worden gespoten.
Opmerking voor handmatig spuiten: verfnevel zal sommige apparaten vervuilen, zoals de PCB-plug-in, IC-socket, sommige gevoelige contacten en sommige aardingsonderdelen. Deze onderdelen moeten aandacht besteden aan de betrouwbaarheid van de shelterbescherming.Een ander punt is dat de operator de bedrukte stekker op geen enkel moment met zijn hand mag aanraken om vervuiling van het stekkercontactoppervlak te voorkomen.
② Automatisch spuiten
Meestal gaat het om automatisch spuiten met selectieve coatingapparatuur.Geschikt voor massaproductie, goede consistentie, hoge precisie, weinig milieuvervuiling.Met de modernisering van de industrie, de stijging van de arbeidskosten en de strenge eisen op het gebied van milieubescherming, vervangt automatische spuitapparatuur geleidelijk andere coatingmethoden.
Met de toenemende automatiseringseisen van industrie 4.0 is de focus van de industrie verschoven van het leveren van geschikte coatingapparatuur naar het oplossen van het probleem van het gehele coatingproces.Automatische selectieve coatingmachine - nauwkeurig coaten en geen materiaalverspilling, geschikt voor grote hoeveelheden coating, het meest geschikt voor grote hoeveelheden drie anti-verfcoating.
Vergelijking vanautomatische coatingmachineEntraditioneel coatingproces
Traditionele PCBA drievoudige verfcoating:
1) Borstelcoating: er zijn bellen, golven, borstelontharing;
2) Schrijven: te langzaam, precisie kan niet worden gecontroleerd;
3) Het hele stuk laten weken: te verspillende verf, lage snelheid;
4) Spuiten met spuitpistolen: om de armatuur te beschermen, te veel drift
Coatingmachinecoating:
1) De hoeveelheid spuitverf, de spuitpositie en het oppervlak worden nauwkeurig ingesteld en het is niet nodig om mensen toe te voegen om het bord af te vegen na het spuiten.
2) Sommige plug-in componenten met een grote afstand tot de rand van de plaat kunnen direct worden geverfd zonder het armatuur te installeren, waardoor personeel voor de plaatinstallatie wordt bespaard.
3) Geen gasvervluchtiging, om een schone werkomgeving te garanderen.
4) Het hele substraat hoeft geen armaturen te gebruiken om de koolstoffilm te bedekken, waardoor de mogelijkheid van botsing wordt geëlimineerd.
5) Drie uniforme anti-verflaagdiktes, verbeteren de productie-efficiëntie en productkwaliteit aanzienlijk, maar voorkomen ook verfverspilling.
PCBA automatische drie anti-verfcoatingmachine, is speciaal ontworpen voor het spuiten van drie anti-verf intelligente spuitapparatuur.Omdat het te spuiten materiaal en de aangebrachte spuitvloeistof verschillend zijn, is de coatingmachine in de constructie van de uitrustingscomponentselectie ook anders, drie anti-verfcoatingmachines gebruiken het nieuwste computerbesturingsprogramma, kunnen de drieassige koppeling realiseren, tegelijkertijd uitgerust met een camerapositionerings- en volgsysteem, kan het spuitgebied nauwkeurig worden gecontroleerd.
Drie anti-verfcoatingmachines, ook bekend als drie anti-verflijmmachines, drie anti-verfspuitlijmmachines, drie anti-verfoliespuitmachines, drie anti-verfspuitmachines, zijn speciaal voor vloeistofcontrole, op het PCB-oppervlak bedekt met een laag van drie anti-verf, zoals impregnatie, spuiten of spin-coatingmethode op het PCB-oppervlak bedekt met een laag fotoresist.
Hoe het nieuwe tijdperk van drie anti-verfcoatingsvraag kan worden opgelost, is een urgent probleem geworden dat in de industrie moet worden opgelost.De automatische coatingapparatuur, vertegenwoordigd door een precisieselectieve coatingmachine, brengt een nieuwe manier van werken met zich mee,nauwkeurige coating en geen verspilling van materialen, het meest geschikt voor een groot aantal drie anti-verfcoatings.