Khi kích thước của các thành phần PCBA ngày càng nhỏ hơn, mật độ ngày càng cao hơn; Chiều cao giữa các thiết bị và thiết bị (khoảng cách giữa PCB và PCB) cũng ngày càng nhỏ hơn và mức độ ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến PCBA cũng ngày càng tăng nên chúng tôi đặt ra yêu cầu cao hơn về độ tin cậy của sản phẩm điện tử PCBA.
Xu hướng thay đổi các thành phần PCBA từ lớn đến nhỏ, từ thưa thớt đến dày đặc
Các yếu tố môi trường và ảnh hưởng của chúng
Các yếu tố môi trường thông thường như độ ẩm, bụi, phun muối, nấm mốc, v.v., gây ra nhiều sự cố hỏng hóc khác nhau của PCBA
Độ ẩm ở môi trường bên ngoài của các linh kiện PCB điện tử hầu như đều có nguy cơ bị ăn mòn, trong đó nước là môi trường ăn mòn quan trọng nhất, các phân tử nước đủ nhỏ để xuyên qua khe phân tử dạng lưới của một số vật liệu polymer vào bên trong hoặc xuyên qua các lỗ kim phủ để đạt được sự ăn mòn kim loại bên dưới. Khi không khí đạt đến một độ ẩm nhất định, nó có thể gây ra sự di chuyển điện hóa PCB, dòng điện rò rỉ và biến dạng tín hiệu trong các mạch tần số cao.
Lắp ráp PCBA | Xử lý bản vá SMT | Gia công hàn bảng mạch | Lắp ráp điện tử OEM | xử lý bản vá bảng mạch – Công nghệ điện tử Gaotuo
Hơi/độ ẩm + chất gây ô nhiễm ion (muối, chất hoạt tính từ thông) = chất điện phân dẫn điện + điện áp ứng suất = sự di chuyển điện hóa
Khi RH trong khí quyển đạt 80% sẽ xuất hiện màng nước dày từ 5 đến 20 phân tử, các loại phân tử có thể tự do chuyển động, khi có cacbon có thể tạo ra phản ứng điện hóa; Khi RH đạt 60%, lớp bề mặt của thiết bị sẽ tạo thành màng nước có độ dày từ 2 đến 4 phân tử nước và các phản ứng hóa học sẽ xảy ra khi các chất ô nhiễm hòa tan vào đó. Khi RH < 20% trong khí quyển thì hầu như mọi hiện tượng ăn mòn đều dừng lại;
Vì vậy, chống ẩm là một phần quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm.
Đối với các thiết bị điện tử, hơi ẩm có ba dạng: mưa, ngưng tụ và hơi nước. Nước là chất điện phân có khả năng hòa tan một lượng lớn ion ăn mòn kim loại. Khi nhiệt độ của một bộ phận nào đó của thiết bị thấp hơn “điểm sương” (nhiệt độ) sẽ xuất hiện hiện tượng ngưng tụ trên bề mặt: các bộ phận kết cấu hay PCBA.
bụi
Có bụi trong khí quyển và bụi hấp thụ các chất ô nhiễm ion để lắng đọng bên trong thiết bị điện tử và gây ra hỏng hóc. Đây là đặc điểm chung của các lỗi điện tử tại hiện trường.
Bụi được chia thành hai loại: bụi thô là các hạt không đều có đường kính từ 2,5 đến 15 micron, nhìn chung không gây ra các vấn đề như hỏng, hồ quang nhưng ảnh hưởng đến tiếp điểm của đầu nối; Bụi mịn là những hạt không đều có đường kính nhỏ hơn 2,5 micron. Bụi mịn có độ bám dính nhất định trên PCBA (veneer) và có thể loại bỏ bằng chổi chống tĩnh điện.
Tác hại của bụi: a. Do bụi bám trên bề mặt PCBA, tạo ra hiện tượng ăn mòn điện hóa và tỷ lệ hỏng hóc tăng lên; b. Bụi + nhiệt ẩm + phun muối gây thiệt hại lớn nhất cho PCBA, và hư hỏng thiết bị điện tử nhiều nhất ở ven biển, sa mạc (đất nhiễm mặn-kiềm), công nghiệp hóa chất và các khu vực khai thác mỏ gần sông Hoài Hà trong mùa nấm mốc và mưa .
Vì vậy, chống bụi là một phần quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm.
Xịt muối
Sự hình thành phun muối: phun muối là do các yếu tố tự nhiên như sóng, thủy triều và áp suất hoàn lưu khí quyển (gió mùa), ánh nắng mặt trời và sẽ theo gió rơi vào đất liền, nồng độ giảm dần theo khoảng cách tính từ bờ biển, thường là 1Km từ bờ biển chiếm 1% bờ biển (nhưng bão sẽ thổi xa hơn).
Tác hại của việc phun muối: a. làm hỏng lớp phủ của các bộ phận kết cấu kim loại; b. Tốc độ ăn mòn điện hóa tăng nhanh dẫn đến đứt dây kim loại và hỏng linh kiện.
Các nguồn ăn mòn tương tự: a. Trong mồ hôi tay có muối, urê, axit lactic và các hóa chất khác, có tác dụng ăn mòn thiết bị điện tử tương tự như phun muối, vì vậy khi lắp ráp hoặc sử dụng phải đeo găng tay, không được chạm vào lớp phủ bằng tay trần; b. Có halogen và axit trong chất trợ dung, cần được làm sạch và kiểm soát nồng độ dư của nó.
Vì vậy, việc ngăn ngừa phun muối là một phần quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm.
khuôn
Nấm mốc, tên gọi chung của nấm sợi, có nghĩa là “nấm mốc”, có xu hướng hình thành sợi nấm um tùm nhưng không tạo ra quả thể lớn như nấm mốc. Ở những nơi ẩm ướt và ấm áp, nhiều vật dụng phát triển một số khuẩn lạc lông tơ, kết bông hoặc nhện có thể nhìn thấy được, đó là nấm mốc.
Hiện tượng khuôn PCB
Tác hại của nấm mốc: a. sự thực bào và nhân giống của nấm mốc làm cho khả năng cách nhiệt của vật liệu hữu cơ bị suy giảm, hư hỏng và hư hỏng; b. Chất chuyển hóa của nấm mốc là axit hữu cơ, ảnh hưởng đến khả năng cách điện, điện trở và tạo ra hồ quang.
Lắp ráp PCBA | Xử lý bản vá SMT | Gia công hàn bảng mạch | Lắp ráp điện tử OEM | xử lý bản vá bảng mạch – Công nghệ điện tử Gaotuo
Vì vậy, chống nấm mốc là một phần quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm.
Xem xét các khía cạnh trên, độ tin cậy của sản phẩm phải được đảm bảo tốt hơn và phải cách ly với môi trường bên ngoài càng thấp càng tốt nên quy trình phủ định hình được đưa ra.
Sau quá trình phủ PCB, hiệu ứng chụp dưới ánh đèn tím, lớp phủ ban đầu cũng có thể đẹp như vậy!
Ba lớp phủ chống sơn dùng để chỉ bề mặt PCB được phủ một lớp bảo vệ cách nhiệt mỏng, hiện nay nó là phương pháp phủ bề mặt sau hàn được sử dụng phổ biến nhất, đôi khi được gọi là lớp phủ bề mặt, lớp phủ hình dạng lớp phủ (tên tiếng Anh là lớp phủ, lớp phủ phù hợp ). Nó cách ly các linh kiện điện tử nhạy cảm khỏi môi trường khắc nghiệt, cải thiện đáng kể độ an toàn và độ tin cậy của các sản phẩm điện tử và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm. Lớp phủ ba lớp bảo vệ mạch/linh kiện khỏi các yếu tố môi trường như độ ẩm, chất gây ô nhiễm, ăn mòn, ứng suất, sốc, rung cơ học và chu trình nhiệt, đồng thời cải thiện độ bền cơ học và đặc tính cách nhiệt của sản phẩm.
Sau quá trình phủ, PCB tạo thành một lớp màng bảo vệ trong suốt trên bề mặt, có thể ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của các hạt nước và hơi ẩm, tránh rò rỉ và đoản mạch.
2. Những điểm chính của quá trình phủ
Theo yêu cầu của IPC-A-610E(Tiêu chuẩn thử nghiệm lắp ráp điện tử), nó chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau
Bảng mạch PCB phức tạp
1. Những khu vực không thể phủ:
Các khu vực cần kết nối điện như miếng vàng, ngón tay vàng, lỗ xuyên kim loại, lỗ kiểm tra; Pin và giá đỡ pin; Đầu nối; Cầu chì và vỏ; thiết bị tản nhiệt; Dây nhảy; Ống kính của thiết bị quang học; chiết áp; Cảm biến; Không có công tắc kín; Các khu vực khác mà lớp phủ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc hoạt động.
2. Các khu vực cần phủ: tất cả các mối hàn, chân cắm, dây dẫn linh kiện.
3. Những khu vực có thể sơn hoặc không sơn
độ dày
Độ dày được đo trên bề mặt phẳng, không bị cản trở, đã được xử lý của thành phần mạch in hoặc trên tấm đính kèm trải qua quá trình sản xuất với thành phần đó. Bảng kèm theo có thể làm từ cùng chất liệu với bảng in hoặc vật liệu không xốp khác, chẳng hạn như kim loại hoặc thủy tinh. Đo độ dày màng ướt cũng có thể được sử dụng như một phương pháp tùy chọn để đo độ dày lớp phủ, miễn là mối quan hệ chuyển đổi giữa độ dày màng khô và ướt được ghi lại.
Bảng 1: Tiêu chuẩn phạm vi độ dày cho từng loại vật liệu phủ
Phương pháp kiểm tra độ dày:
1. Dụng cụ đo độ dày màng sơn khô: micromet (IPC-CC-830B); b Máy đo độ dày màng khô (đế sắt)
Dụng cụ màng khô micromet
2. Đo độ dày màng ướt: Độ dày của màng ướt có thể được đo bằng máy đo độ dày màng ướt, sau đó được tính theo tỷ lệ hàm lượng chất rắn keo
Độ dày của màng khô
Độ dày màng ướt được tính bằng máy đo độ dày màng ướt, sau đó tính độ dày màng khô
Độ phân giải cạnh
Định nghĩa: Trong trường hợp bình thường, van phun phun ra khỏi mép đường sẽ không thẳng lắm, sẽ luôn có một vệt nhất định. Chúng tôi xác định chiều rộng của gờ là độ phân giải của cạnh. Như hình bên dưới, kích thước của d là giá trị của độ phân giải cạnh.
Lưu ý: Độ phân giải cạnh chắc chắn càng nhỏ càng tốt, nhưng các yêu cầu khác nhau của khách hàng là không giống nhau, vì vậy độ phân giải cạnh được phủ cụ thể miễn là đáp ứng yêu cầu của khách hàng.
So sánh độ phân giải cạnh
Tính đồng nhất, keo phải giống như một độ dày đồng đều và màng trong suốt mịn phủ trên sản phẩm, điểm nhấn là tính đồng nhất của keo phủ trong sản phẩm phía trên khu vực thì phải có cùng độ dày, không có vấn đề gì về quy trình: vết nứt, phân tầng, đường màu cam, ô nhiễm, hiện tượng mao dẫn, bong bóng.
Trục tự động dòng AC có hiệu ứng phủ tự động, độ đồng đều rất nhất quán
3. Phương pháp thực hiện quy trình phủ và quy trình phủ
Bước 1 Chuẩn bị
Chuẩn bị sản phẩm, keo dán và các vật dụng cần thiết khác; Xác định vị trí bảo vệ cục bộ; Xác định chi tiết quy trình chính
Bước 2 Rửa
Nên làm sạch nó trong thời gian ngắn nhất sau khi hàn để tránh bụi bẩn hàn khó làm sạch; Xác định chất gây ô nhiễm chính là cực hay không phân cực để lựa chọn chất tẩy rửa phù hợp; Nếu sử dụng chất tẩy rửa bằng cồn, vấn đề an toàn phải được chú ý: phải có quy trình thông gió tốt, làm mát và sấy khô sau khi giặt, để tránh hiện tượng bay hơi dung môi còn sót lại do nổ trong lò; Làm sạch bằng nước, rửa chất trợ dung bằng chất lỏng làm sạch có tính kiềm (nhũ tương), sau đó rửa chất lỏng làm sạch bằng nước tinh khiết để đáp ứng tiêu chuẩn làm sạch;
3. Bảo vệ bằng mặt nạ (nếu không sử dụng thiết bị phủ chọn lọc), tức là mặt nạ;
Nên chọn màng không dính sẽ không chuyển băng giấy; Nên sử dụng băng giấy chống tĩnh điện để bảo vệ IC; Theo yêu cầu của bản vẽ, một số thiết bị được che chắn;
4. Hút ẩm
Sau khi làm sạch, PCBA (thành phần) được bảo vệ phải được sấy khô và hút ẩm trước khi phủ; Xác định nhiệt độ/thời gian sấy sơ bộ theo nhiệt độ cho phép của PCBA (thành phần);
Bảng 2: PCBA (linh kiện) có thể cho phép xác định nhiệt độ/thời gian của bàn sấy sơ bộ
Bước 5 Áp dụng
Phương pháp xử lý lớp phủ phụ thuộc vào các yêu cầu bảo vệ PCBA, thiết bị xử lý hiện có và dự trữ kỹ thuật hiện có, thường đạt được theo các cách sau:
Một. Chải bằng tay
Phương pháp vẽ tay
Lớp phủ cọ là quy trình được áp dụng rộng rãi nhất, phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ, cấu trúc PCBA phức tạp và dày đặc, cần che chắn các yêu cầu bảo vệ của các sản phẩm khắc nghiệt. Bởi vì việc đánh răng có thể kiểm soát lớp phủ theo ý muốn nên những phần không được phép sơn sẽ không bị ô nhiễm; Tiêu thụ chổi ít nhất, phù hợp với lớp phủ hai thành phần có giá cao hơn; Quá trình đánh bóng có yêu cầu cao đối với người vận hành, các bản vẽ và yêu cầu về lớp phủ phải được phân tích cẩn thận trước khi thi công, đồng thời có thể xác định được tên của các thành phần PCBA và dán các dấu hiệu bắt mắt vào các bộ phận không được phép đánh bóng. được phủ. Người vận hành không được phép chạm vào plug-in đã in bằng tay bất cứ lúc nào để tránh nhiễm bẩn;
Lắp ráp PCBA | Xử lý bản vá SMT | Gia công hàn bảng mạch | Lắp ráp điện tử OEM | xử lý bản vá bảng mạch – Công nghệ điện tử Gaotuo
b. Nhúng bằng tay
Phương pháp phủ nhúng tay
Quá trình phủ nhúng mang lại kết quả phủ tốt nhất, cho phép áp dụng lớp phủ đồng nhất, liên tục cho bất kỳ bộ phận nào của PCBA. Quá trình phủ nhúng không phù hợp với các linh kiện PCBA có tụ điện điều chỉnh được, lõi tông đơ, chiết áp, lõi hình cốc và một số thiết bị bịt kín kém.
Các thông số chính của quá trình phủ nhúng:
Điều chỉnh độ nhớt thích hợp; Kiểm soát tốc độ nâng PCBA để tránh hình thành bong bóng. Thông thường tốc độ tăng không quá 1 mét mỗi giây;
c. phun
Phun là phương pháp xử lý được sử dụng rộng rãi và dễ dàng chấp nhận nhất, được chia thành hai loại sau:
① Phun thủ công
Hệ thống phun thủ công
Nó phù hợp với tình trạng phôi phức tạp hơn và khó dựa vào thiết bị tự động để sản xuất hàng loạt, đồng thời cũng phù hợp với tình huống dòng sản phẩm có nhiều chủng loại nhưng số lượng ít, có thể phun để một vị trí đặc biệt
Cần lưu ý phun thủ công: sương sơn sẽ gây ô nhiễm một số thiết bị, chẳng hạn như phích cắm PCB, ổ cắm IC, một số tiếp điểm nhạy cảm và một số bộ phận nối đất, những bộ phận này cần chú ý đến độ tin cậy của khả năng bảo vệ che chắn. Một điểm khác là người vận hành không nên chạm tay vào phích cắm đã in bất cứ lúc nào để tránh làm nhiễm bẩn bề mặt tiếp xúc của phích cắm.
② Phun tự động
Nó thường đề cập đến việc phun tự động bằng thiết bị phủ chọn lọc. Thích hợp cho sản xuất hàng loạt, tính nhất quán tốt, độ chính xác cao, ít ô nhiễm môi trường. Với sự nâng cấp của ngành, cải thiện chi phí lao động và các yêu cầu nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường, thiết bị phun tự động đang dần thay thế các phương pháp phủ khác.