A medida que el tamaño de los componentes de PCBA es cada vez más pequeño, la densidad aumenta cada vez más; La altura entre los dispositivos y los dispositivos (el paso/distancia al suelo entre la PCB y la PCB) también es cada vez más pequeña, y la influencia de los factores ambientales en la PCBA también está aumentando, por lo que presentamos requisitos más altos para la confiabilidad. de productos electrónicos PCBA.
Los componentes de PCBA de grandes a pequeños, de escasos a densos cambian la tendencia
Factores ambientales y sus efectos.
Los factores ambientales comunes, como la humedad, el polvo, la niebla salina, el moho, etc., causan diversos problemas de falla de PCBA.
La humedad en el ambiente externo de los componentes electrónicos de PCB, casi todos existe el riesgo de corrosión, de los cuales el agua es el medio más importante para la corrosión, las moléculas de agua son lo suficientemente pequeñas como para penetrar el espacio molecular de malla de algunos materiales poliméricos hacia el interior o a través de los orificios del revestimiento para llegar a la corrosión del metal subyacente. Cuando la atmósfera alcanza una cierta humedad, puede provocar migración electroquímica de PCB, corriente de fuga y distorsión de la señal en circuitos de alta frecuencia.
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Vapor/humedad + contaminantes iónicos (sales, agentes fundentes activos) = electrolito conductor + tensión de tensión = migración electroquímica
Cuando la humedad relativa en la atmósfera alcanza el 80%, habrá una película de agua de 5 a 20 moléculas de espesor, todo tipo de moléculas pueden moverse libremente, cuando hay carbono, puede producirse una reacción electroquímica; Cuando la humedad relativa alcanza el 60 %, la capa superficial del equipo formará una película de agua con un espesor de 2 a 4 moléculas de agua y se producirán reacciones químicas cuando los contaminantes se disuelvan en ella. Cuando la HR < 20% en la atmósfera, casi todos los fenómenos de corrosión cesan;
Por lo tanto, la protección contra la humedad es una parte importante de la protección del producto.
En el caso de los dispositivos electrónicos, la humedad se presenta en tres formas: lluvia, condensación y vapor de agua. El agua es un electrolito que puede disolver grandes cantidades de iones corrosivos que corroen los metales. Cuando la temperatura de una determinada parte del equipo está por debajo del “punto de rocío” (temperatura), se producirá condensación en la superficie: partes estructurales o PCBA.
polvo
Hay polvo en la atmósfera y el polvo absorbe iones contaminantes para depositarlos dentro del equipo electrónico y provocar fallas. Esta es una característica común de las fallas electrónicas en el campo.
El polvo se divide en dos tipos: el polvo grueso son partículas irregulares con un diámetro de 2,5 a 15 micras, que generalmente no causan problemas como fallas, arcos, pero afectan el contacto del conector; El polvo fino son partículas irregulares con un diámetro inferior a 2,5 micras. El polvo fino tiene cierta adherencia sobre PCBA (chapa) y puede eliminarse con cepillos antiestáticos.
Peligros del polvo: a. Debido al polvo que se deposita en la superficie de PCBA, se genera corrosión electroquímica y aumenta la tasa de fallas; b. El polvo + calor húmedo + niebla salina causan el mayor daño a PCBA, y las fallas de equipos electrónicos son mayores en las áreas costeras, desérticas (tierras salinas-alcalinas) y en la industria química y minera cerca del río Huaihe durante la temporada de moho y lluvias. .
Por tanto, la protección contra el polvo es una parte importante de la protección de los productos.
spray de sal
La formación de niebla salina: la niebla salina es causada por factores naturales como las olas, las mareas y la presión de la circulación atmosférica (monzón), la luz solar, y caerá tierra adentro con el viento, y su concentración disminuye con la distancia a la costa, generalmente a 1 km de la costa es el 1% de la costa (pero el tifón soplará más lejos).
El daño del rocío de sal: a. dañar el revestimiento de piezas estructurales metálicas; b. La velocidad de corrosión electroquímica acelerada provoca la rotura del alambre metálico y la falla de los componentes.
Fuentes de corrosión similares: a. Hay sal, urea, ácido láctico y otras sustancias químicas en el sudor de las manos, que tienen el mismo efecto corrosivo en los equipos electrónicos que el rocío de sal, por lo que se deben usar guantes durante el montaje o uso, y el recubrimiento no se debe tocar con las manos desnudas; b. Hay halógenos y ácidos en el fundente, que deben limpiarse y controlarse su concentración residual.
Por lo tanto, la prevención de la niebla salina es una parte importante de la protección del producto.
moho
Mildiú, el nombre común de los hongos filamentosos, significa "hongos mohosos", que tienden a formar micelio exuberante, pero no producen grandes cuerpos fructíferos como los hongos. En lugares húmedos y cálidos, en muchos artículos crecen colonias visibles de pelusas, flóculos o arañas, es decir, moho.
Fenómeno del molde de PCB
El daño del moho: a. la fagocitosis y propagación del moho hacen que el aislamiento de los materiales orgánicos disminuya, se dañe y falle; b. Los metabolitos del moho son ácidos orgánicos que afectan el aislamiento y la resistencia eléctrica y producen arco.
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Por tanto, el antimoho es una parte importante de la protección de los productos.
Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, se debe garantizar mejor la confiabilidad del producto y se debe aislar lo más bajo posible del entorno externo, por lo que se introduce el proceso de recubrimiento de forma.
Después del proceso de recubrimiento de la PCB, el efecto de disparo bajo la lámpara violeta, ¡el recubrimiento original también puede ser tan hermoso!
Tres recubrimientos antipintura se refieren a la superficie de PCB recubierta con una fina capa de capa protectora aislante. Actualmente es el método de recubrimiento de superficie posterior a la soldadura más utilizado, a veces conocido como recubrimiento de superficie, recubrimiento de forma de recubrimiento (nombre en inglés recubrimiento, recubrimiento conforme ). Aísla los componentes electrónicos sensibles de entornos hostiles, lo que mejora en gran medida la seguridad y confiabilidad de los productos electrónicos y extiende la vida útil de los productos. Los recubrimientos trirresistentes protegen los circuitos/componentes de factores ambientales como la humedad, los contaminantes, la corrosión, el estrés, los golpes, la vibración mecánica y los ciclos térmicos, al tiempo que mejoran la resistencia mecánica y las propiedades de aislamiento del producto.
Después del proceso de recubrimiento, la PCB forma una película protectora transparente en la superficie, que puede prevenir eficazmente la intrusión de gotas de agua y humedad, evitar fugas y cortocircuitos.
2. Puntos principales del proceso de recubrimiento
De acuerdo con los requisitos de IPC-A-610E (Estándar de prueba de ensamblaje electrónico), se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos
Placa PCB compleja
1. Áreas que no se pueden recubrir:
Áreas que requieren conexiones eléctricas, como almohadillas doradas, dedos dorados, orificios pasantes de metal, orificios de prueba; Baterías y soportes para baterías; Conector; Fusible y carcasa; Dispositivo de disipación de calor; Cable de puente; Lentes de dispositivos ópticos; Potenciómetro; Sensor; Sin interruptor sellado; Otras áreas donde el recubrimiento puede afectar el rendimiento o la operación.
2. Áreas que deben recubrirse: todas las uniones soldadas, pines y conductores de componentes.
3. Zonas que se pueden pintar o no
espesor
El espesor se mide sobre una superficie curada, plana y sin obstáculos del componente del circuito impreso, o sobre una placa de fijación que se somete al proceso de fabricación con el componente. El tablero adjunto puede ser del mismo material que el tablero impreso u otro material no poroso, como metal o vidrio. La medición del espesor de la película húmeda también se puede utilizar como método opcional para medir el espesor del recubrimiento, siempre que esté documentada la relación de conversión entre el espesor de la película seca y húmeda.
Tabla 1: Estándar de rango de espesor para cada tipo de material de recubrimiento
Método de prueba de espesor:
1. Herramienta para medir el espesor de la película seca: un micrómetro (IPC-CC-830B); b Medidor de espesor de película seca (base de hierro)
Instrumento micrométrico de película seca.
2. Medición del espesor de la película húmeda: El espesor de la película húmeda se puede obtener con el medidor de espesor de la película húmeda y luego calcularse mediante la proporción del contenido sólido del pegamento.
Espesor de la película seca
El espesor de la película húmeda se obtiene mediante el medidor de espesor de la película húmeda y luego se calcula el espesor de la película seca.
Resolución de borde
Definición: En circunstancias normales, la válvula de pulverización que sale del borde de la línea no será muy recta, siempre habrá cierta rebaba. Definimos el ancho de la rebaba como la resolución del borde. Como se muestra a continuación, el tamaño de d es el valor de la resolución del borde.
Nota: La resolución del borde es definitivamente cuanto más pequeña mejor, pero los diferentes requisitos del cliente no son los mismos, por lo que la resolución específica del borde recubierto siempre que cumpla con los requisitos del cliente.
Comparación de resolución de borde
Uniformidad, el pegamento debe tener un espesor uniforme y una película transparente suave cubierta sobre el producto, el énfasis está en la uniformidad del pegamento cubierto en el producto sobre el área, luego debe tener el mismo espesor, no hay problemas en el proceso: grietas, estratificación, líneas naranjas, contaminación, fenómeno capilar, burbujas.
Efecto de recubrimiento de la máquina de recubrimiento automático de la serie AC de Axis, la uniformidad es muy consistente
3. El método de realización del proceso de recubrimiento y el proceso de recubrimiento.
Paso 1 Preparar
Preparar productos, pegamento y otros elementos necesarios; Determinar la ubicación de la protección local; Determinar los detalles clave del proceso
Paso 2 Lavar
Debe limpiarse lo antes posible después de soldar para evitar que la suciedad de la soldadura sea difícil de limpiar; Determinar si el principal contaminante es polar o no polar para seleccionar el agente de limpieza adecuado; Si se utiliza un agente de limpieza con alcohol, se debe prestar atención a cuestiones de seguridad: debe haber una buena ventilación y reglas de proceso de enfriamiento y secado después del lavado, para evitar la volatilización de solventes residuales causada por una explosión en el horno; Limpieza con agua, lave el fundente con un líquido de limpieza alcalino (emulsión) y luego lave el líquido de limpieza con agua pura para cumplir con el estándar de limpieza;
3. Protección de enmascaramiento (si no se utiliza equipo de recubrimiento selectivo), es decir, mascarilla;
Si elige una película no adhesiva, no transferirá la cinta de papel; Se debe utilizar cinta de papel antiestática para la protección de circuitos integrados; Según los requisitos de los dibujos, algunos dispositivos están blindados;
4.Deshumidificar
Después de la limpieza, el PCBA (componente) blindado debe secarse previamente y deshumidificarse antes de recubrirlo; Determinar la temperatura/tiempo de presecado según la temperatura permitida por PCBA (componente);
Tabla 2: Se puede permitir que PCBA (componentes) determine la temperatura/tiempo de la mesa de presecado
Paso 5 Aplicar
El método de proceso de recubrimiento depende de los requisitos de protección de PCBA, el equipo de proceso existente y las reservas técnicas existentes, que generalmente se logran de las siguientes maneras:
a. Cepillar a mano
Método de pintura a mano
El recubrimiento con brocha es el proceso más aplicable, adecuado para la producción de lotes pequeños, la estructura de PCBA es compleja y densa, y necesita proteger los requisitos de protección de productos agresivos. Debido a que el cepillado puede controlar el recubrimiento a voluntad, las partes que no se pueden pintar no se contaminarán; Consumo de brocha del mínimo material, adecuado al precio más elevado de los recubrimientos de dos componentes; El proceso de cepillado tiene altos requisitos para el operador, y los dibujos y requisitos para el recubrimiento deben digerirse cuidadosamente antes de la construcción, y se pueden identificar los nombres de los componentes de PCBA y se deben colocar marcas llamativas en las partes que no están permitidas. estar recubierto. El operador no puede tocar el complemento impreso con la mano en ningún momento para evitar la contaminación;
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b. sumergir a mano
Método de recubrimiento por inmersión manual
El proceso de recubrimiento por inmersión proporciona los mejores resultados de recubrimiento, permitiendo aplicar un recubrimiento uniforme y continuo a cualquier parte de la PCBA. El proceso de recubrimiento por inmersión no es adecuado para componentes PCBA con condensadores ajustables, núcleos recortadores, potenciómetros, núcleos en forma de copa y algunos dispositivos mal sellados.
Parámetros clave del proceso de recubrimiento por inmersión:
Ajustar la viscosidad adecuada; Controle la velocidad a la que se levanta la PCBA para evitar que se formen burbujas. Por lo general, la velocidad no aumenta más de 1 metro por segundo;
do. Pulverización
La pulverización es el método de proceso más utilizado y fácilmente aceptado y se divide en las dos categorías siguientes:
① Pulverización manual
Sistema de pulverización manual
Es adecuado para la situación en la que la pieza de trabajo es más compleja y difícil de confiar en equipos automatizados para la producción en masa, y también es adecuado para la situación en la que la línea de productos tiene muchas variedades pero la cantidad es pequeña y se puede rociar para una posición especial.
Se debe tener en cuenta la pulverización manual: la niebla de pintura contaminará algunos dispositivos, como los complementos de PCB, los enchufes IC, algunos contactos sensibles y algunas piezas de conexión a tierra; estas piezas deben prestar atención a la confiabilidad de la protección del blindaje. Otro punto es que el operador no debe tocar el enchufe impreso con la mano en ningún momento para evitar la contaminación de la superficie de contacto del enchufe.
② Pulverización automática
Suele referirse a la pulverización automática con equipo de recubrimiento selectivo. Adecuado para producción en masa, buena consistencia, alta precisión, poca contaminación ambiental. Con la modernización de la industria, la mejora de los costos laborales y los estrictos requisitos de protección ambiental, los equipos de pulverización automática están reemplazando gradualmente otros métodos de recubrimiento.