Ponieważ rozmiar komponentów PCBA staje się coraz mniejszy, gęstość staje się coraz większa; Wysokość między urządzeniami a urządzeniami (prześwit między płytką PCB a płytką PCB) również jest coraz mniejsza, a wpływ czynników środowiskowych na PCBA również rośnie, dlatego stawiamy wyższe wymagania dotyczące niezawodności produktów elektronicznych PCBA.
Komponenty PCBA od dużych do małych, od rzadkich do gęstych trendów zmian
Czynniki środowiskowe i ich skutki
Typowe czynniki środowiskowe, takie jak wilgoć, kurz, mgła solna, pleśń itp., powodują różne problemy z awarią PCBA
Wilgotność w środowisku zewnętrznym elektronicznych elementów PCB, prawie wszędzie istnieje ryzyko korozji, w której woda jest najważniejszym medium korozji, cząsteczki wody są wystarczająco małe, aby przeniknąć przez szczelinę molekularną siatki niektórych materiałów polimerowych do wnętrza lub przez dziurki w powłoce, aby dotrzeć do leżącej u podstaw korozji metalu. Gdy atmosfera osiągnie określoną wilgotność, może to spowodować migrację elektrochemiczną PCB, prąd upływowy i zniekształcenie sygnału w obwodach wysokiej częstotliwości.
Montaż PCBA |Przetwarzanie poprawek SMT | obróbka spawania płytek drukowanych |Montaż elektroniki OEM | przetwarzanie poprawek płytek drukowanych – technologia elektroniczna Gaotuo
Para/wilgoć + zanieczyszczenia jonowe (sole, topniki) = elektrolit przewodzący + napięcie naprężenia = migracja elektrochemiczna
Kiedy wilgotność względna w atmosferze osiągnie 80%, powstanie film wodny o grubości od 5 do 20 cząsteczek, wszystkie rodzaje cząsteczek mogą się swobodnie poruszać, gdy występuje węgiel, może wywołać reakcję elektrochemiczną; Gdy wilgotność względna osiągnie 60%, warstwa powierzchniowa urządzenia utworzy film wodny o grubości od 2 do 4 cząsteczek wody, a po rozpuszczeniu się w niej zanieczyszczeń zajdą reakcje chemiczne. Kiedy wilgotność względna w atmosferze < 20% prawie wszystkie zjawiska korozji ustają;
Dlatego ochrona przed wilgocią jest ważnym elementem ochrony produktu.
W przypadku urządzeń elektronicznych wilgoć występuje w trzech postaciach: deszczu, kondensacji i pary wodnej. Woda jest elektrolitem, który może rozpuszczać duże ilości żrących jonów powodujących korozję metali. Gdy temperatura określonej części urządzenia spadnie poniżej „punktu rosy” (temperatury), na powierzchni nastąpi kondensacja: części konstrukcyjne lub PCBA.
pył
W atmosferze znajduje się pył, który adsorbuje zanieczyszczenia jonowe, które osadzają się wewnątrz sprzętu elektronicznego i powodują awarie. Jest to częsta cecha awarii elektroniki w terenie.
Pył dzieli się na dwa rodzaje: pył gruboziarnisty to nieregularne cząstki o średnicy od 2,5 do 15 mikronów, które generalnie nie powodują problemów takich jak awaria, łuk, ale wpływają na styk złącza; Drobny pył to nieregularne cząstki o średnicy mniejszej niż 2,5 mikrona. Drobny pył ma pewną przyczepność do PCBA (forniru) i można go usunąć za pomocą szczotek antystatycznych.
Zagrożenia związane z pyłem: W wyniku osiadania pyłu na powierzchni PCBA powstaje korozja elektrochemiczna i zwiększa się awaryjność; B. Kurz, wilgotne ciepło i mgła solna powodują największe szkody dla PCBA, a awarie sprzętu elektronicznego występują najczęściej na obszarach przybrzeżnych, pustynnych (grunty słono-alkaliczne), w przemyśle chemicznym i na obszarach górniczych w pobliżu rzeki Huaihe w porze pleśni i deszczów .
Dlatego ochrona przed kurzem jest ważnym elementem ochrony produktów.
Spray solny
Tworzenie mgły solnej: mgła solna jest spowodowana czynnikami naturalnymi, takimi jak fale, pływy i ciśnienie cyrkulacji atmosferycznej (monsunowej), nasłonecznienie i opada wraz z wiatrem w głąb lądu, a jej stężenie maleje wraz z odległością od wybrzeża, zwykle 1 km od wybrzeże stanowi 1% brzegu (ale tajfun będzie wiał dalej).
Szkodliwość mgły solnej: a. uszkodzić powłokę metalowych części konstrukcyjnych; B. Przyspieszona korozja elektrochemiczna prowadzi do pęknięcia drutu metalowego i uszkodzenia podzespołów.
Podobne źródła korozji: W pocie rąk znajdują się sól, mocznik, kwas mlekowy i inne substancje chemiczne, które mają takie samo działanie korozyjne na sprzęt elektroniczny jak mgła solna, dlatego podczas montażu lub użytkowania należy nosić rękawiczki, a powłoki nie należy dotykać gołymi rękami; B. W topniku znajdują się halogeny i kwasy, które należy oczyścić i kontrolować jego stężenie resztkowe.
Dlatego zapobieganie mgle solnej jest ważnym elementem ochrony produktu.
pleśń
Mączniak, potoczna nazwa grzybów nitkowatych, oznacza „grzyby spleśniałe”, które mają tendencję do tworzenia bujnej grzybni, ale nie wytwarzają dużych owocników jak grzyby. W wilgotnych i ciepłych miejscach na wielu przedmiotach wyrastają widoczne kłaczki, kolonie kłaczkowate lub pajęcze, czyli pleśń.
Zjawisko pleśni PCB
Szkodliwość pleśni: a. fagocytoza i rozmnażanie się pleśni powoduje pogorszenie izolacji materiałów organicznych, uszkodzenie i awarię; B. Metabolity pleśni to kwasy organiczne, które wpływają na izolację i oporność elektryczną oraz wytwarzają łuk.
Montaż PCBA |Przetwarzanie poprawek SMT | obróbka spawania płytek drukowanych |Montaż elektroniki OEM | przetwarzanie poprawek płytek drukowanych – technologia elektroniczna Gaotuo
Dlatego środki przeciw pleśni są ważnym elementem ochrony produktów.
Biorąc pod uwagę powyższe aspekty, należy lepiej zagwarantować niezawodność produktu i możliwie jak najniżej odizolować go od środowiska zewnętrznego, dlatego wprowadza się proces powlekania kształtowego.
Po procesie powlekania PCB, efekt strzelania pod fioletową lampą, oryginalna powłoka może być również piękna!
Trzy powłoki przeciwmalarskie odnoszą się do powierzchni PCB pokrytej cienką warstwą izolacyjnej warstwy ochronnej. Jest to obecnie najczęściej stosowana metoda powlekania powierzchni po spawaniu, czasami nazywana powłoką powierzchniową, powłoką kształtującą powłokę (angielska nazwa powłoka, powłoka konforemna ). Izoluje wrażliwe komponenty elektroniczne od trudnych warunków, znacznie poprawiając bezpieczeństwo i niezawodność produktów elektronicznych oraz wydłużając żywotność produktów. Powłoki Tri-Resist chronią obwody/elementy przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgoć, zanieczyszczenia, korozja, naprężenia, wstrząsy, wibracje mechaniczne i cykle termiczne, jednocześnie poprawiając wytrzymałość mechaniczną i właściwości izolacyjne produktu.
Po procesie powlekania płytka PCB tworzy na powierzchni przezroczystą warstwę ochronną, która może skutecznie zapobiegać przedostawaniu się kropelek wody i wilgoci, unikać wycieków i zwarć.
2. Główne punkty procesu powlekania
Zgodnie z wymaganiami IPC-A-610E (standard testowania zespołów elektronicznych) objawia się to głównie w następujących aspektach
Złożona płytka PCB
1. Obszary, których nie można pokryć:
Obszary wymagające połączeń elektrycznych, takie jak złote podkładki, złote palce, metalowe otwory przelotowe, otwory testowe; Baterie i uchwyty do baterii; Złącze; Bezpiecznik i obudowa; Urządzenie rozpraszające ciepło; przewód połączeniowy; Soczewki do urządzeń optycznych; Potencjometr; Transduktor; Brak uszczelnionego przełącznika; Inne obszary, w których powłoka może mieć wpływ na wydajność lub działanie.
2. Obszary wymagające pokrycia: wszystkie złącza lutowane, styki, przewody podzespołów.
3. Obszary, które można malować lub nie
grubość
Grubość mierzy się na płaskiej, niezakłóconej, utwardzonej powierzchni elementu obwodu drukowanego lub na płycie mocującej, która wraz z elementem poddawana jest procesowi produkcyjnemu. Dołączona płytka może być wykonana z tego samego materiału co płytka drukowana lub z innego nieporowatego materiału, takiego jak metal lub szkło. Pomiar grubości mokrej powłoki może być również stosowany jako opcjonalna metoda pomiaru grubości powłoki, pod warunkiem, że udokumentowana zostanie przelicznik pomiędzy grubością suchej i mokrej powłoki.
Tabela 1: Standardowy zakres grubości dla każdego rodzaju materiału powłokowego
Metoda badania grubości:
1. Przyrząd do pomiaru grubości suchej powłoki: mikrometr (IPC-CC-830B); b Miernik grubości suchej powłoki (podstawa żelazna)
Mikrometryczny przyrząd do pomiaru suchej błony
2. Pomiar grubości mokrej warstwy: Grubość mokrej warstwy można zmierzyć za pomocą miernika grubości mokrej warstwy, a następnie obliczyć na podstawie proporcji zawartości części stałych kleju
Grubość suchej warstwy
Grubość mokrej powłoki oblicza się za pomocą miernika grubości mokrej powłoki, a następnie oblicza się grubość suchej powłoki
Rozdzielczość krawędzi
Definicja: W normalnych okolicznościach strumień zaworu natryskowego wychodzący z krawędzi linii nie będzie bardzo prosty, zawsze będą występować pewne zadziory. Szerokość zadziorów definiujemy jako rozdzielczość krawędzi. Jak pokazano poniżej, wielkość d jest wartością rozdzielczości krawędzi.
Uwaga: Rozdzielczość krawędzi jest zdecydowanie im mniejsza, tym lepiej, ale różne wymagania klientów nie są takie same, więc określona rozdzielczość krawędzi powlekanej, o ile spełnia wymagania klienta.
Porównanie rozdzielczości krawędzi
Jednorodność, klej powinien mieć jednakową grubość i gładką przezroczystą folię pokrytą produktem, nacisk położony jest na jednorodność kleju pokrytego produktem nad powierzchnią, wtedy musi mieć tę samą grubość, nie ma problemów z procesem: pęknięcia, rozwarstwienie, pomarańczowe linie, zanieczyszczenie, zjawisko kapilarne, bąbelki.
Efekt powlekania automatycznej maszyny do powlekania serii AC firmy Axis, jednorodność jest bardzo spójna
3. Sposób realizacji procesu powlekania i proces powlekania
Krok 1 Przygotuj
Przygotuj produkty i klej oraz inne niezbędne przedmioty; Określ lokalizację lokalnej ochrony; Określ kluczowe szczegóły procesu
Krok 2 Umyj
Należy go oczyścić w jak najkrótszym czasie po spawaniu, aby zabrudzenia spawalnicze nie były trudne do oczyszczenia; Określ, czy główna substancja zanieczyszczająca jest polarna czy niepolarna, aby wybrać odpowiedni środek czyszczący; Jeżeli używany jest alkoholowy środek czyszczący, należy zwrócić uwagę na kwestie bezpieczeństwa: po praniu należy zapewnić dobrą wentylację oraz zasady procesu chłodzenia i suszenia, aby zapobiec ulatnianiu się rozpuszczalnika w wyniku eksplozji w piekarniku; Czyszczenie wodą, topnik przemyć alkalicznym płynem czyszczącym (emulsją), a następnie umyć płyn czyszczący czystą wodą tak, aby spełniał standardy czyszczenia;
3. Ochrona maskująca (jeżeli nie stosuje się sprzętu do powlekania selektywnego), czyli maska;
Jeśli wybierzesz folię nieprzylepną, nie przeniesie ona taśmy papierowej; Do ochrony układu scalonego należy używać antystatycznej taśmy papierowej; Zgodnie z wymogami rysunków niektóre urządzenia są ekranowane;
4. Osuszaj
Po czyszczeniu ekranowany PCBA (element) musi zostać wstępnie wysuszony i odwilżony przed powlekaniem; Określić temperaturę/czas wstępnego suszenia zgodnie z temperaturą dopuszczalną przez PCBA (komponent);
Tabela 2: PCBA (komponenty) mogą określać temperaturę/czas tabeli wstępnego suszenia
Krok 5 Zastosuj
Sposób procesu powlekania uzależniony jest od wymagań ochronnych PCBA, istniejącej aparatury technologicznej oraz istniejących rezerw technicznych, które zazwyczaj osiąga się w następujący sposób:
A. Pędzel ręcznie
Metoda malowania ręcznego
Powlekanie pędzlem jest procesem najszerzej stosowanym, odpowiednim do produkcji małych partii, struktura PCBA jest złożona i gęsta, należy chronić wymagania ochronne trudnych produktów. Ponieważ szczotkowanie może dowolnie kontrolować powłokę, części, których nie wolno malować, nie zostaną zanieczyszczone; Zużycie pędzla najmniejszego materiału, odpowiedniego dla wyższej ceny powłok dwuskładnikowych; Proces szczotkowania stawia operatorowi wysokie wymagania, a rysunki i wymagania dotyczące powlekania należy dokładnie przestudiować przed budową, można zidentyfikować nazwy komponentów PCBA, a na częściach, które nie są dozwolone, należy umieścić przyciągające wzrok znaki być pokryty. Operatorowi nie wolno w żadnym momencie dotykać wydrukowanej wtyczki ręką, aby uniknąć zanieczyszczenia;
Montaż PCBA |Przetwarzanie poprawek SMT | obróbka spawania płytek drukowanych |Montaż elektroniki OEM | przetwarzanie poprawek płytek drukowanych – technologia elektroniczna Gaotuo
B. Zanurz ręcznie
Metoda ręcznego powlekania zanurzeniowego
Proces powlekania zanurzeniowego zapewnia najlepsze rezultaty powlekania, umożliwiając nałożenie jednolitej, ciągłej powłoki na dowolną część PCBA. Proces powlekania zanurzeniowego nie jest odpowiedni dla elementów PCBA z regulowanymi kondensatorami, rdzeniami trymerów, potencjometrami, rdzeniami w kształcie miseczek i niektórymi słabo uszczelnionymi urządzeniami.
Kluczowe parametry procesu powlekania zanurzeniowego:
Dostosuj odpowiednią lepkość; Kontroluj prędkość podnoszenia PCBA, aby zapobiec tworzeniu się pęcherzyków. Zwykle nie więcej niż 1 metr na sekundę wzrostu prędkości;
C. Rozpylający
Natryskiwanie jest najpowszechniej stosowaną i łatwo akceptowaną metodą procesową, która dzieli się na dwie następujące kategorie:
① Oprysk ręczny
Ręczny system natryskiwania
Nadaje się w sytuacji, gdy przedmiot obrabiany jest bardziej złożony i trudno polegać na zautomatyzowanym sprzęcie do masowej produkcji, a także nadaje się w sytuacji, gdy linia produktów ma wiele odmian, ale ilość jest niewielka i można go natryskiwać szczególne stanowisko.
Należy zwrócić uwagę na ręczne natryskiwanie: mgła malarska zanieczyszcza niektóre urządzenia, takie jak wtyczki PCB, gniazda IC, niektóre wrażliwe styki i niektóre części uziemiające. W przypadku tych części należy zwrócić uwagę na niezawodność ochrony ekranowania. Kolejną kwestią jest to, że operator nie powinien w żadnym momencie dotykać ręcznie nadrukowanej wtyczki, aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni stykowej wtyczki.
② Automatyczne opryskiwanie
Zwykle odnosi się to do automatycznego natryskiwania za pomocą sprzętu do powlekania selektywnego. Nadaje się do produkcji masowej, dobra konsystencja, wysoka precyzja, niewielkie zanieczyszczenie środowiska. Wraz z unowocześnieniem przemysłu, poprawą kosztów pracy i rygorystycznymi wymogami ochrony środowiska, automatyczne urządzenia do natryskiwania stopniowo zastępują inne metody powlekania.