Detalyadong pagsusuri ng SMT patch at THT sa pamamagitan ng butas na plug-in na PCBA tatlong anti-paint coating na proseso at mga pangunahing teknolohiya!
Habang ang laki ng mga bahagi ng PCBA ay nagiging mas maliit at mas maliit, ang density ay nagiging mas mataas at mas mataas;Ang sumusuportang taas sa pagitan ng mga device at device (ang spacing sa pagitan ng PCB at ground clearance) ay lumiliit din at lumiliit, at ang impluwensya ng mga environmental factor sa PCBA ay tumataas din.Samakatuwid, inilalagay namin ang mas mataas na mga kinakailangan sa pagiging maaasahan ng PCBA ng mga produktong elektroniko.
1.Mga salik sa kapaligiran at ang epekto nito
Ang mga karaniwang kadahilanan sa kapaligiran tulad ng halumigmig, alikabok, spray ng asin, amag, atbp., ay maaaring magdulot ng iba't ibang mga problema sa pagkabigo ng PCBA
Humidity
Halos lahat ng mga elektronikong PCB na bahagi sa panlabas na kapaligiran ay nasa panganib ng kaagnasan, kung saan ang tubig ang pinakamahalagang daluyan para sa kaagnasan.Ang mga molekula ng tubig ay sapat na maliit upang tumagos sa mesh molecular gap ng ilang polymer materials at pumasok sa loob o maabot ang pinagbabatayan na metal sa pamamagitan ng pinhole ng coating upang maging sanhi ng kaagnasan.Kapag ang atmospera ay umabot sa isang tiyak na kahalumigmigan, maaari itong magdulot ng PCB electrochemical migration, leakage current at signal distortion sa high frequency circuit.
Vapor/humidity + ionic contaminants (salts, flux active agents) = conductive electrolytes + stress voltage = electrochemical migration
Kapag ang RH sa atmospera ay umabot sa 80%, magkakaroon ng water film na may kapal na 5~20 molecules, at lahat ng uri ng molecule ay malayang gumagalaw.Kapag may carbon, maaaring mangyari ang mga electrochemical reaction.
Kapag ang RH ay umabot sa 60%, ang ibabaw na layer ng kagamitan ay bubuo ng 2~4 na mga molekula ng tubig na makapal na pelikula ng tubig, kapag may mga pollutant na natunaw, magkakaroon ng mga reaksiyong kemikal;
Kapag ang RH <20% sa atmospera, halos lahat ng corrosion phenomena ay humihinto.
Samakatuwid, ang moisture-proof ay isang mahalagang bahagi ng proteksyon ng produkto.
Para sa mga electronic device, ang moisture ay may tatlong anyo: ulan, condensation at water vapor.Ang tubig ay isang electrolyte na natutunaw ang malalaking halaga ng mga corrosive ions na nakakasira ng mga metal.Kapag ang temperatura ng isang partikular na bahagi ng kagamitan ay nasa ibaba ng "dew point" (temperatura), magkakaroon ng condensation sa ibabaw: structural parts o PCBA.
Alikabok
Mayroong alikabok sa kapaligiran, ang mga dust adsorbed ion pollutants ay naninirahan sa loob ng mga elektronikong kagamitan at nagiging sanhi ng pagkabigo.Ito ay isang karaniwang problema sa mga elektronikong pagkabigo sa larangan.
Ang alikabok ay nahahati sa dalawang uri: Ang magaspang na alikabok ay ang diameter ng 2.5~15 microns ng hindi regular na mga particle, sa pangkalahatan ay hindi magiging sanhi ng fault, arc at iba pang mga problema, ngunit makakaapekto sa connector contact;Ang pinong alikabok ay mga hindi regular na particle na may diameter na mas mababa sa 2.5 microns.Ang pinong alikabok ay may tiyak na pagkakadikit sa PCBA (veneer), na maaari lamang alisin sa pamamagitan ng anti-static na brush.
Mga panganib ng alikabok: a.Dahil sa pag-aayos ng alikabok sa ibabaw ng PCBA, nabuo ang electrochemical corrosion, at tumataas ang rate ng pagkabigo;b.Ang alikabok + mahalumigmig na init + fog ng asin ay nagdulot ng pinakamalaking pinsala sa PCBA, at ang pagkabigo ng elektronikong kagamitan ay ang pinaka sa industriya ng kemikal at lugar ng pagmimina malapit sa baybayin, disyerto (saline-alkali land) at sa timog ng Huaihe River sa panahon ng amag at tag-ulan.
Samakatuwid, ang proteksyon ng alikabok ay isang mahalagang bahagi ng produkto.
Pag-spray ng asin
Ang pagbuo ng spray ng asin:Ang pag-spray ng asin ay sanhi ng mga likas na salik tulad ng mga alon ng karagatan, pagtaas ng tubig, presyon ng sirkulasyon ng atmospera (monsoon), sikat ng araw at iba pa.Ito ay aanod sa lupain kasama ng hangin, at ang konsentrasyon nito ay bababa sa layo mula sa baybayin.Karaniwan, ang konsentrasyon ng salt spray ay 1% ng baybayin kapag ito ay 1Km mula sa baybayin (ngunit ito ay hihipan nang mas malayo sa panahon ng bagyo).
Ang pinsala ng spray ng asin:a.makapinsala sa patong ng mga bahagi ng istruktura ng metal;b.Ang pagpapabilis ng bilis ng electrochemical corrosion ay humahantong sa pagkabali ng mga wire ng metal at pagkabigo ng mga bahagi.
Mga katulad na pinagmumulan ng kaagnasan:a.Ang pawis ng kamay ay naglalaman ng asin, urea, lactic acid at iba pang mga kemikal, na may parehong kinakaing epekto sa mga elektronikong kagamitan gaya ng salt spray.Samakatuwid, ang mga guwantes ay dapat na magsuot sa panahon ng pagpupulong o paggamit, at ang patong ay hindi dapat hawakan ng hubad na mga kamay;b.May mga halogens at acid sa flux, na dapat linisin at kontrolin ang kanilang natitirang konsentrasyon.
Samakatuwid, ang pag-iwas sa pag-spray ng asin ay isang mahalagang bahagi ng proteksyon ng mga produkto.
magkaroon ng amag
Ang mildew, ang karaniwang pangalan para sa filamentous fungi, ay nangangahulugang "moldy fungi," ay may posibilidad na bumuo ng malago na mycelium, ngunit hindi gumagawa ng malalaking fruiting body tulad ng mushroom.Sa mamasa-masa at mainit-init na mga lugar, maraming bagay ang tumutubo sa mata ang ilan sa malabo, flocculent o mga kolonya na hugis sapot, iyon ay amag.
FIG.5: kababalaghan ng PCB mildew
Pinsala ng amag: a.magkaroon ng amag phagocytosis at pagpapalaganap gumawa ng pagkakabukod ng mga organic na materyales na bumababa, pinsala at pagkabigo;b.Ang mga metabolite ng amag ay mga organic na acid, na nakakaapekto sa pagkakabukod at lakas ng kuryente at gumagawa ng electric arc.
Samakatuwid, ang anti-amag ay isang mahalagang bahagi ng mga produkto ng proteksyon.
Isinasaalang-alang ang mga aspeto sa itaas, ang pagiging maaasahan ng produkto ay dapat na mas mahusay na garantisadong, dapat itong ihiwalay mula sa panlabas na kapaligiran nang mas mababa hangga't maaari, kaya ang proseso ng patong ng hugis ay ipinakilala.
Coating PCB pagkatapos ng proseso ng coating, sa ilalim ng purple lamp shooting effect, ang orihinal na coating ay maaaring napakaganda!
Tatlong anti-paint coatingay tumutukoy sa patong ng manipis na proteksiyon na insulating layer sa ibabaw ng PCB.Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan ng post-welding coating sa kasalukuyan, kung minsan ay tinatawag na surface coating at conformal coating (pangalan sa Ingles: coating, conformal coating).Ihihiwalay nito ang mga sensitibong bahagi ng elektroniko mula sa malupit na kapaligiran, maaaring lubos na mapabuti ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng mga produktong elektroniko at palawigin ang buhay ng serbisyo ng mga produkto.Maaaring protektahan ng tatlong anti-paint coating ang circuit/mga bahagi mula sa mga environmental factor gaya ng moisture, pollutants, corrosion, stress, shock, mechanical vibration at thermal cycle, habang pinapabuti ang mekanikal na lakas at mga katangian ng pagkakabukod ng produkto.
Pagkatapos ng proseso ng patong ng PCB, bumuo ng isang transparent na proteksiyon na pelikula sa ibabaw, maaaring epektibong maiwasan ang pagpasok ng tubig at kahalumigmigan, maiwasan ang pagtagas at maikling circuit.
2. Mga pangunahing punto ng proseso ng patong
Ayon sa mga kinakailangan ng IPC-A-610E (Electronic Assembly Testing Standard), ito ay pangunahing makikita sa mga sumusunod na aspeto:
Rehiyon
1. Mga lugar na hindi maaaring pahiran:
Mga lugar na nangangailangan ng mga de-koryenteng koneksyon, tulad ng mga gold pad, gold fingers, metal through holes, test hole;
Mga baterya at mga fixer ng baterya;
Konektor;
piyus at pambalot;
Heat dissipation device;
Jumper wire;
Ang lens ng isang optical device;
Potensyomiter;
Sensor;
Walang selyadong switch;
Iba pang mga lugar kung saan maaaring makaapekto ang coating sa pagganap o operasyon.
2. Mga lugar na dapat na pinahiran: lahat ng solder joints, pin, component at conductor.
3. Opsyonal na mga lugar
kapal
Ang kapal ay sinusukat sa isang patag, walang harang, gumaling na ibabaw ng bahagi ng naka-print na circuit o sa isang nakakabit na plato na sumasailalim sa proseso kasama ang bahagi.Ang mga nakakabit na board ay maaaring pareho ng materyal tulad ng mga naka-print na board o iba pang hindi buhaghag na materyales, tulad ng metal o salamin.Ang pagsukat ng kapal ng basa ng pelikula ay maaari ding gamitin bilang isang opsyonal na paraan ng pagsukat ng kapal ng coating, hangga't mayroong dokumentadong ugnayan ng conversion sa pagitan ng kapal ng basa at tuyo na pelikula.
Talahanayan 1: Pamantayan ng hanay ng kapal para sa bawat uri ng materyal na patong
Paraan ng pagsubok ng kapal:
1. Tool sa pagsukat ng kapal ng dry film: isang micrometer (IPC-CC-830B);b Dry Film thickness tester (iron base)
Figure 9. Micrometer dry film apparatus
2. Pagsukat ng kapal ng basang pelikula: ang kapal ng basang pelikula ay maaaring makuha sa pamamagitan ng instrumento sa pagsukat ng kapal ng basang pelikula, at pagkatapos ay kalkulahin ng proporsyon ng solidong nilalaman ng pandikit
Kapal ng dry film
Sa FIG.10, ang kapal ng wet film ay nakuha ng wet film thickness tester, at pagkatapos ay kinakalkula ang dry film thickness
Resolusyon sa gilid
Kahulugan: Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang spray balbula spray sa labas ng linya gilid ay hindi masyadong tuwid, palaging may isang tiyak na burr.Tinukoy namin ang lapad ng burr bilang resolution ng gilid.Tulad ng ipinapakita sa ibaba, ang laki ng d ay ang halaga ng resolution ng gilid.
Tandaan: Ang resolution ng gilid ay tiyak na mas maliit ang mas mahusay, ngunit ang iba't ibang mga kinakailangan ng customer ay hindi pareho, kaya ang tiyak na pinahiran na gilid ng resolution hangga't upang matugunan ang mga kinakailangan ng customer.
Larawan 11: Paghahambing ng resolution ng gilid
Pagkakatulad
Ang pandikit ay dapat na tulad ng isang pare-parehong kapal at makinis at transparent na pelikula na sakop sa produkto, ang diin ay sa pagkakapareho ng pandikit na sakop ng produkto sa itaas ng lugar, pagkatapos, ay dapat na parehong kapal, walang mga problema sa proseso: mga bitak, stratification, orange lines, polusyon, capillary phenomenon, bubbles.
Figure 12: Axial automatic AC series automatic coating machine coating effect, pare-pareho ang pagkakapareho
3. Ang pagsasakatuparan ng proseso ng patong
Proseso ng patong
1 Maghanda
Maghanda ng mga produkto at pandikit at iba pang kinakailangang bagay;
Tukuyin ang lokasyon ng lokal na proteksyon;
Tukuyin ang mga pangunahing detalye ng proseso
2: Hugasan
Dapat na malinis sa pinakamaikling oras pagkatapos ng hinang, upang maiwasan ang hinang dumi ay mahirap linisin;
Tukuyin kung ang pangunahing pollutant ay polar, o non-polar, upang mapili ang naaangkop na ahente ng paglilinis;
Kung gumamit ng ahente ng paglilinis ng alak, dapat bigyang-pansin ang mga usaping pangkaligtasan: dapat mayroong mahusay na bentilasyon at mga tuntunin sa proseso ng pagpapalamig at pagpapatuyo pagkatapos ng paghuhugas, upang maiwasan ang natitirang solvent volatilization na dulot ng pagsabog sa oven;
Paglilinis ng tubig, na may alkaline na paglilinis ng likido (emulsyon) upang hugasan ang pagkilos ng bagay, at pagkatapos ay banlawan ng purong tubig upang linisin ang paglilinis ng likido, upang matugunan ang mga pamantayan sa paglilinis;
3. Proteksyon sa masking (kung walang ginagamit na kagamitan sa pagpili ng coating), iyon ay, mask;
Dapat pumili non-malagkit film ay hindi ilipat ang papel tape;
Dapat gamitin ang anti-static paper tape para sa proteksyon ng IC;
Ayon sa mga kinakailangan ng mga guhit para sa ilang mga aparato upang protektahan ang proteksyon;
4. Dehumidify
Pagkatapos ng paglilinis, ang may kalasag na PCBA (sangkap) ay dapat na paunang tuyo at dehumidified bago ang patong;
Tukuyin ang temperatura/oras ng pre-drying ayon sa temperaturang pinapayagan ng PCBA (component);
Maaaring payagan ang PCBA (component) na matukoy ang temperatura/oras ng pre-drying table
5 amerikana
Ang proseso ng shape coating ay nakasalalay sa mga kinakailangan sa proteksyon ng PCBA, ang umiiral na kagamitan sa proseso at ang kasalukuyang teknikal na reserba, na karaniwang nakakamit sa mga sumusunod na paraan:
a.Magsipilyo gamit ang kamay
Larawan 13: Paraan ng pagsisipilyo ng kamay
Brush coating ay ang pinaka-tinatanggap na naaangkop na proseso, na angkop para sa maliit na batch produksyon, PCBA istraktura kumplikado at siksik, kailangan upang kalasag ang mga kinakailangan sa proteksyon ng malupit na mga produkto.Dahil ang brush coating ay maaaring malayang kontrolin, upang ang mga bahagi na hindi pinapayagang magpinta ay hindi marumi;
Ang brush coating ay gumagamit ng hindi bababa sa materyal, na angkop para sa mas mataas na presyo ng dalawang bahagi na pintura;
Ang proseso ng pagpipinta ay may mataas na mga kinakailangan sa operator.Bago ang pagtatayo, ang mga guhit at mga kinakailangan sa patong ay dapat na maingat na hinukay, ang mga pangalan ng mga bahagi ng PCBA ay dapat kilalanin, at ang mga bahagi na hindi pinapayagang pahiran ay dapat markahan ng mga marka na nakakaakit ng pansin;
Ang mga operator ay hindi pinapayagang hawakan ang naka-print na plug-in gamit ang kanilang mga kamay anumang oras upang maiwasan ang kontaminasyon;
b.Isawsaw gamit ang kamay
Figure 14: Pamamaraan ng hand dip coating
Ang proseso ng dip coating ay nagbibigay ng pinakamahusay na mga resulta ng coating.Ang isang pare-pareho, tuluy-tuloy na patong ay maaaring ilapat sa anumang bahagi ng PCBA.Ang proseso ng dip coating ay hindi angkop para sa PCbas na may adjustable capacitors, fine-tuning magnetic cores, potentiometers, hugis-cup na magnetic core at ilang bahagi na may mahinang sealing.
Mga pangunahing parameter ng proseso ng dip coating:
Ayusin ang naaangkop na lagkit;
Kontrolin ang bilis ng pag-angat ng PCBA upang maiwasan ang pagbuo ng mga bula.Karaniwan hindi hihigit sa 1 metro bawat segundo;
c.Pag-iispray
Ang pag-spray ay ang pinaka-tinatanggap na ginagamit, madaling tanggapin ang paraan ng proseso, nahahati sa sumusunod na dalawang kategorya:
① Manu-manong pag-spray
Larawan 15: Manu-manong paraan ng pag-spray
Angkop para sa workpiece ay mas kumplikado, mahirap umasa sa automation equipment mass production sitwasyon, angkop din para sa iba't-ibang linya ng produkto ngunit mas mababa sitwasyon, ay maaaring sprayed sa isang mas espesyal na posisyon.
Tandaan sa manu-manong pag-spray: ang ambon ng pintura ay magpaparumi sa ilang mga aparato, tulad ng PCB plug-in, IC socket, ilang sensitibong contact at ilang bahagi ng saligan, ang mga bahaging ito ay kailangang bigyang-pansin ang pagiging maaasahan ng proteksyon ng kanlungan.Ang isa pang punto ay hindi dapat hawakan ng operator ang naka-print na plug gamit ang kanyang kamay anumang oras upang maiwasan ang kontaminasyon ng ibabaw ng contact ng plug.
② Awtomatikong pag-spray
Karaniwang tumutukoy ito sa awtomatikong pag-spray na may piling kagamitan sa patong.Angkop para sa mass production, magandang pagkakapare-pareho, mataas na katumpakan, maliit na polusyon sa kapaligiran.Sa pag-upgrade ng industriya, ang pagtaas ng gastos sa paggawa at ang mahigpit na mga kinakailangan ng proteksyon sa kapaligiran, ang awtomatikong pag-spray ng kagamitan ay unti-unting pinapalitan ang iba pang mga pamamaraan ng patong.
Sa pagtaas ng mga kinakailangan sa automation ng industriya 4.0, ang pokus ng industriya ay lumipat mula sa pagbibigay ng naaangkop na kagamitan sa patong sa paglutas sa problema ng buong proseso ng patong.Automatic selective coating machine - tumpak ang patong at walang pag-aaksaya ng materyal, na angkop para sa malalaking dami ng patong, pinaka-angkop para sa malalaking dami ng tatlong anti-paint na patong.
Paghahambing ngawtomatikong coating machineattradisyonal na proseso ng patong
Tradisyonal na PCBA na tatlong-patunay na patong ng pintura:
1) Brush coating: may mga bula, alon, brush hair removal;
2) Pagsusulat: masyadong mabagal, ang katumpakan ay hindi makokontrol;
3) Pagbabad sa buong piraso: masyadong aksayadong pintura, mabagal na bilis;
4) Pag-spray ng baril sa pag-spray: para sa proteksyon ng kabit, masyadong naaanod
Coating machine coating:
1) Ang dami ng spray painting, spray painting na posisyon at lugar ay tumpak na nakatakda, at hindi na kailangang magdagdag ng mga tao upang punasan ang board pagkatapos ng spray painting.
2) Ang ilang mga plug-in na sangkap na may malaking espasyo mula sa gilid ng plato ay maaaring direktang ipinta nang hindi ini-install ang kabit, na nagse-save ng mga tauhan ng pag-install ng plato.
3) Walang gas volatilization, upang matiyak ang isang malinis na operating environment.
4) Ang lahat ng substrate ay hindi kailangang gumamit ng mga fixture upang masakop ang carbon film, na inaalis ang posibilidad ng banggaan.
5) Tatlong anti-paint coating kapal uniporme, lubos na mapabuti ang produksyon kahusayan at kalidad ng produkto, ngunit din maiwasan ang pintura basura.
Ang awtomatikong tatlong anti-paint coating machine ng PCBA, ay espesyal na idinisenyo para sa pag-spray ng tatlong kagamitan sa pag-spray ng anti-pinta na matalino.Dahil ang materyal na i-spray at ang pag-spray ng likido na inilapat ay iba, ang coating machine sa pagbuo ng pagpili ng bahagi ng kagamitan ay iba rin, tatlong anti-paint coating machine ang nagpatibay ng pinakabagong computer control program, maaaring mapagtanto ang tatlong-axis na linkage, sa parehong oras na nilagyan ng camera positioning at tracking system, maaaring tumpak na kontrolin ang spraying area.
Tatlong anti-paint coating machine, na kilala rin bilang tatlong anti-paint glue machine, tatlong anti-paint spray glue machine, tatlong anti-paint oil spray machine, tatlong anti-paint spray machine, ay espesyal na para sa kontrol ng likido, sa ibabaw ng PCB tinatakpan ng isang layer ng tatlong anti-paint, tulad ng impregnation, spraying o spin coating method sa ibabaw ng PCB na sakop ng isang layer ng photoresist.
Paano upang malutas ang bagong panahon ng tatlong anti pintura patong demand, ay naging isang kagyat na problema upang malutas sa industriya.Ang awtomatikong coating equipment na kinakatawan ng precision selective coating machine ay nagdudulot ng bagong paraan ng operasyon,patong tumpak at walang basura ng mga materyales, ang pinaka-angkop para sa isang malaking bilang ng tatlong anti-pintura patong.