Mažėjant PCB komponentų dydžiui, didėja ir tankis; Atraminis aukštis tarp įrenginių ir įtaisų (atstumas tarp PCB ir žemės prošvaisos) taip pat mažėja, o aplinkos veiksnių įtaka PCB taip pat didėja. Todėl keliame aukštesnius elektroninių gaminių PCB patikimumo reikalavimus.
1. Aplinkos veiksniai ir jų poveikis
Įprasti aplinkos veiksniai, tokie kaip drėgmė, dulkės, druskos purslai, pelėsis ir kt., gali sukelti įvairias PCBA gedimų problemas.
Drėgmė
Beveik visi elektroniniai PCB komponentai išorinėje aplinkoje yra korozijos rizikos zonoje, o svarbiausia korozijos terpė yra vanduo. Vandens molekulės yra pakankamai mažos, kad prasiskverbtų pro kai kurių polimerinių medžiagų molekulių tarpą ir patektų į vidų arba pasiektų po juo esantį metalą per dangos skylutę ir sukeltų koroziją. Kai atmosfera pasiekia tam tikrą drėgmę, ji gali sukelti PCB elektrocheminę migraciją, nuotėkio srovę ir signalo iškraipymą aukšto dažnio grandinėje.
Garai/drėgmė + joniniai teršalai (druskos, srauto aktyvikliai) = laidūs elektrolitai + įtempimo įtampa = elektrocheminė migracija
Kai atmosferos santykinis oro drėgnumas pasiekia 80 %, susidaro 5–20 molekulių storio vandens plėvelė, kurioje gali laisvai judėti visų rūšių molekulės. Kai yra anglies, gali vykti elektrocheminės reakcijos.
Kai santykinis oro drėgnumas pasiekia 60 %, įrangos paviršiniame sluoksnyje susidaro 2–4 vandens molekulių storio vandens plėvelė, kurioje ištirpus teršalams, vyksta cheminės reakcijos;
Kai atmosferos santykinis oro drėgnumas (RH) yra mažesnis nei 20 %, beveik visi korozijos reiškiniai sustoja.
Todėl atsparumas drėgmei yra svarbi gaminio apsaugos dalis.
Elektroniniuose prietaisuose drėgmė būna trijų formų: lietaus, kondensato ir vandens garų. Vanduo yra elektrolitas, ištirpinantis didelį kiekį korozinių jonų, kurie koroduoja metalus. Kai tam tikros įrangos dalies temperatūra yra žemesnė už „rasos tašką“ (temperatūrą), ant paviršiaus susidaro kondensatas: konstrukcinių dalių arba spausdintinės plokštės.
Dulkės
Atmosferoje yra dulkių, dulkių adsorbuoti jonų teršalai nusėda elektroninės įrangos viduje ir sukelia gedimus. Tai dažna elektronikos gedimų problema lauke.
Dulkės skirstomos į dvi rūšisStambios dulkės yra 2,5–15 mikronų skersmens netaisyklingos formos dalelės, kurios paprastai nesukelia gedimų, lanko ir kitų problemų, tačiau turi įtakos jungties kontaktui; smulkios dulkės yra netaisyklingos dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei 2,5 mikrono. Smulkios dulkės turi tam tikrą sukibimą su PCBA (faneros) ir gali būti pašalintos tik antistatiniu šepečiu.
Dulkių keliami pavojaia. Dėl dulkių nusėdimo ant PCBA paviršiaus atsiranda elektrocheminė korozija ir padidėja gedimų dažnis; b. Dulkės + drėgnas karštis + druskos rūkas padarė didžiausią žalą PCBA, o elektroninės įrangos gedimai buvo didžiausi chemijos pramonės ir kasybos regionuose netoli pakrantės, dykumose (druskingose-šarminėse žemėse) ir į pietus nuo Huaihe upės miltligės ir lietaus sezono metu.
Todėl apsauga nuo dulkių yra svarbi gaminio dalis.
Druskos purškalas
Druskos purslų susidarymas:Druskos purslus sukelia natūralūs veiksniai, tokie kaip vandenyno bangos, potvyniai ir atoslūgiai, atmosferos cirkuliacija (musonas), slėgis, saulės šviesa ir kt. Vėjas juos nuneša į sausumą, o jų koncentracija mažėja tolstant nuo kranto. Paprastai druskos purslų koncentracija sudaro 1 % pakrantės paviršiaus, kai ji yra 1 km atstumu nuo kranto (tačiau taifūnų metu jie pūs toliau).
Druskos purškalo kenksmingumas:a. pažeisti metalinių konstrukcinių dalių dangą; b. Elektrocheminės korozijos greičio padidėjimas sukelia metalinių laidų lūžimą ir komponentų gedimą.
Panašūs korozijos šaltiniai:a. Rankų prakaite yra druskos, karbamido, pieno rūgšties ir kitų cheminių medžiagų, kurios elektroninei įrangai daro tokį patį korozinį poveikį kaip ir druskos purškalas. Todėl surinkimo ar naudojimo metu reikia mūvėti pirštines ir neliesti dangos plikomis rankomis; b. Fliuse yra halogenų ir rūgščių, kurias reikia valyti ir kontroliuoti jų likutinę koncentraciją.
Todėl druskos purškimo prevencija yra svarbi produktų apsaugos dalis.
Pelėsis
Miltligė, įprastas siūlinių grybų pavadinimas, reiškia „peliję grybai“, linkę formuoti vešlią grybieną, bet neaugina didelių vaisiakūnių kaip grybai. Drėgnose ir šiltose vietose daugelis grybų plika akimi išauga su pūkuotomis, dribsnių ar voratinklio formos kolonijomis, tai yra, pelėsiu.
5 pav.: PCB miltligės reiškinys
Pelėsio žalaa. pelėsių fagocitozė ir dauginimasis silpnina organinių medžiagų izoliaciją, pažeidžia jas ir sukelia jų gedimą; b. pelėsių metabolitai yra organinės rūgštys, kurios veikia izoliaciją ir elektrinį stiprumą bei sukuria elektros lanką.
Todėl apsauga nuo pelėsio yra svarbi apsaugos produktų dalis.
Atsižvelgiant į aukščiau išvardintus aspektus, turi būti geriau užtikrintas gaminio patikimumas, jis kuo mažiau izoliuotas nuo išorinės aplinkos, todėl įdiegiamas forminio dengimo procesas.
Padengus PCB po padengimo proceso, po purpurinės lempos šaudymo efektu, originali danga gali būti tokia graži!
Trys anti-dažymo dangosreiškia plono apsauginio izoliacinio sluoksnio padengimą ant PCB paviršiaus. Šiuo metu tai dažniausiai naudojamas dengimo po suvirinimo metodas, kartais vadinamas paviršiaus dengimu ir konforminiu dengimu (angliškas pavadinimas: danga, konforminė danga). Tai izoliuos jautrius elektroninius komponentus nuo atšiaurios aplinkos, gali gerokai pagerinti elektroninių gaminių saugą ir patikimumą bei pailginti gaminių tarnavimo laiką. Trys anti-dažymo dangos gali apsaugoti grandinę / komponentus nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė, teršalai, korozija, įtempis, smūgiai, mechaninė vibracija ir terminis ciklas, tuo pačiu pagerindamos gaminio mechaninį stiprumą ir izoliacijos savybes.
Po PCB padengimo proceso ant paviršiaus suformuojama skaidri apsauginė plėvelė, kuri veiksmingai apsaugo nuo vandens ir drėgmės patekimo, nuotėkio ir trumpojo jungimo.
2. Pagrindiniai dengimo proceso aspektai
Pagal IPC-A-610E (elektroninių surinkimų bandymų standarto) reikalavimus, tai daugiausia atsispindi šiuose aspektuose:
Regionas
1. Sritys, kurių negalima padengti:
Sritys, kuriose reikalingi elektros prijungimai, pavyzdžiui, auksiniai kontaktai, auksiniai pirštai, metalinės kiaurymės, bandymo skylės;
Baterijos ir baterijų laikikliai;
Jungtis;
Saugiklis ir korpusas;
Šilumos išsklaidymo įtaisas;
Trumpiklis;
Optinio įrenginio lęšis;
Potenciometras;
Jutiklis;
Nėra sandaraus jungiklio;
Kitos sritys, kuriose danga gali turėti įtakos veikimui ar veikimui.
2. Sritys, kurias reikia padengti: visos litavimo jungtys, kaiščiai, komponentai ir laidininkai.
3. Papildomos sritys
Storis
Storis matuojamas ant lygaus, neuždengto, sukietėjusio spausdintinės grandinės komponento paviršiaus arba ant pritvirtintos plokštės, kuri apdorojama kartu su komponentu. Pritvirtintos plokštės gali būti pagamintos iš tos pačios medžiagos kaip ir spausdintinės plokštės arba iš kitų neporėtų medžiagų, tokių kaip metalas ar stiklas. Šlapios plėvelės storio matavimas taip pat gali būti naudojamas kaip pasirenkamas dangos storio matavimo metodas, jei yra dokumentuotas perskaičiavimo ryšys tarp šlapios ir sausos plėvelės storio.
1 lentelė. Kiekvieno tipo dangos medžiagos storio diapazono standartas
Storio bandymo metodas:
1. Sausos plėvelės storio matavimo įrankis: a) mikrometras (IPC-CC-830B); b) sausos plėvelės storio matuoklis (geležinis pagrindas)
9 pav. Mikrometro sausos plėvelės aparatas
2. Šlapios plėvelės storio matavimas: šlapios plėvelės storį galima nustatyti šlapios plėvelės storio matavimo prietaisu ir apskaičiuoti pagal klijų kietosios medžiagos dalį.
Sausos plėvelės storis
10 paveiksle šlapios plėvelės storis buvo nustatytas šlapios plėvelės storio matuokliu, o tada apskaičiuotas sausos plėvelės storis.
Kraštų skiriamoji geba
ApibrėžimasĮprastomis aplinkybėmis purškimo vožtuvo purškimas už linijos krašto nebus labai tiesus, visada bus tam tikras užapvalinimas. Užapvalinimo plotį apibrėžiame kaip krašto skiriamąją gebą. Kaip parodyta toliau, d dydis yra krašto skiriamosios gebos vertė.
Pastaba: krašto skiriamoji geba neabejotinai yra mažesnė, tuo geriau, tačiau skirtingų klientų reikalavimai nėra vienodi, todėl konkreti dengto paviršiaus krašto skiriamoji geba turi atitikti klientų reikalavimus.
11 pav.: Kraštinių skiriamųjų gebų palyginimas
Vienodumas
Klijai turi būti vienodo storio, lygi ir skaidri plėvelė, padengta gaminiu. Svarbiausia, kad klijai būtų padengti ant gaminio virš ploto vienodai, kad nebūtų proceso problemų: įtrūkimų, stratifikacijos, oranžinių linijų, taršos, kapiliarinio reiškinio, burbuliukų.
12 pav.: Ašinės automatinės AC serijos automatinės dengimo mašinos dengimo efektas, vienodumas yra labai pastovus
3. Dengimo proceso realizavimas
Dengimo procesas
1 Pasiruošimas
Paruoškite gaminius, klijus ir kitus reikalingus daiktus;
Nustatyti vietinės apsaugos vietą;
Nustatykite pagrindines proceso detales
2: Plovimas
Po suvirinimo reikia kuo greičiau išvalyti, kad būtų išvengta suvirinimo purvo valymo;
Nustatykite, ar pagrindinis teršalas yra poliarinis, ar nepoliarinis, kad galėtumėte pasirinkti tinkamą valymo priemonę;
Jei naudojama valymo priemonė su alkoholiu, reikia atkreipti dėmesį į saugos reikalavimus: po plovimo turi būti gera ventiliacija, aušinimo ir džiovinimo proceso taisyklės, kad būtų išvengta likusio tirpiklio išgaravimo dėl sprogimo orkaitėje;
Vandens valymas, naudojant šarminį valymo skystį (emulsiją), kad būtų nuplautas srautas, o po to nuplaunamas grynu vandeniu, kad būtų išvalytas valymo skystis, kad atitiktų valymo standartus;
3. Apsauga nuo maskavimo (jei nenaudojama selektyvios dangos įranga), t. y. kaukė;
Reikėtų rinktis nelipnią plėvelę, ji neperduos popierinės juostos;
IC apsaugai turėtų būti naudojama antistatinė popierinė juosta;
Pagal kai kurių ekranavimo įtaisų brėžinių reikalavimus;
4. Sausinkite orą
Po valymo ekranuota PCBA (komponentas) prieš dengiant turi būti išdžiovinta ir nusausinta;
Nustatykite išankstinio džiovinimo temperatūrą / laiką pagal PCBA (komponento) leidžiamą temperatūrą;
PCBA (komponentui) gali būti leidžiama nustatyti išankstinio džiovinimo stalo temperatūrą / laiką
5 sluoksniai
Forminio padengimo procesas priklauso nuo PCBA apsaugos reikalavimų, esamos proceso įrangos ir esamo techninio rezervo, kuris paprastai pasiekiamas šiais būdais:
a. Valykite rankomis
13 pav.: Rankinis valymas šepečiu
Šepetėlio padengimas yra plačiausiai taikomas procesas, tinkantis mažoms partijoms gaminti, PCBA struktūra sudėtinga ir tanki, todėl reikia apsaugoti atšiaurius gaminius. Kadangi šepetėlio padengimą galima laisvai kontroliuoti, neužteršiamos dalys, kurių negalima dažyti;
Teptuko dažymas sunaudoja mažiausiai medžiagų, todėl tinkama dėl didesnės dviejų komponentų dažų kainos;
Dažymo procesas operatoriui kelia aukštus reikalavimus. Prieš pradedant statybas, reikia atidžiai peržiūrėti brėžinius ir dengimo reikalavimus, atpažinti PCBA komponentų pavadinimus ir pažymėti akį traukiančiais ženklais tas dalis, kurių negalima dengti;
Operatoriams neleidžiama liesti atspausdinto įskiepio rankomis, kad būtų išvengta užteršimo;
b. Pamirkykite rankomis
14 pav.: Rankinio panardinimo metodas
Panardinimo procesas užtikrina geriausius dengimo rezultatus. Vienoda, ištisinė danga gali būti padengta bet kuriai PCB daliai. Panardinimo procesas netinka PCB su reguliuojamais kondensatoriais, tiksliai reguliuojamomis magnetinėmis šerdimis, potenciometrais, puodelio formos magnetinėmis šerdimis ir kai kurioms prastai sandarioms dalims.
Pagrindiniai panardinimo dengimo proceso parametrai:
Sureguliuokite tinkamą klampumą;
Kontroliuokite PCBA kėlimo greitį, kad nesusidarytų burbuliukai. Paprastai ne daugiau kaip 1 metras per sekundę;
c. Purškimas
Purškimas yra plačiausiai naudojamas, lengvai priimamas proceso metodas, suskirstytas į šias dvi kategorijas:
① Rankinis purškimas
15 pav.: Rankinis purškimo metodas
Tinka sudėtingesniems ruošiniams, sunku pasikliauti automatizavimo įrangos masinės gamybos situacija, taip pat tinka gaminių linijų įvairovei, bet mažiau situacijai, galima purkšti į specialesnę padėtį.
Pastaba dėl rankinio purškimo: dažų rūkas gali užteršti kai kuriuos įrenginius, pvz., PCB kištukus, IC lizdus, kai kuriuos jautrius kontaktus ir kai kurias įžeminimo dalis, todėl reikia atkreipti dėmesį į šių dalių apsaugos patikimumą. Kitas dalykas – operatorius jokiu būdu neturėtų liesti spausdinto kištuko ranka, kad neužterštų kištuko kontaktinio paviršiaus.
② Automatinis purškimas
Paprastai tai reiškia automatinį purškimą selektyvios dangos įranga. Tinka masinei gamybai, pasižymi geru konsistencija, dideliu tikslumu ir maža aplinkos tarša. Tobulėjant pramonei, didėjant darbo sąnaudoms ir griežtėjant aplinkos apsaugos reikalavimams, automatinė purškimo įranga pamažu keičia kitus dengimo būdus.
Didėjant 4.0 pramonės automatizavimo reikalavimams, pramonės dėmesys nukrypo nuo tinkamos dengimo įrangos tiekimo prie viso dengimo proceso problemos sprendimo. Automatinė selektyvi dengimo mašina – dengimas tikslus ir be medžiagų švaistymo, tinka dideliems dangų kiekiams, labiausiai tinka dideliems trijų sluoksnių apsauginių dangų kiekiams.
Palyginimasautomatinė dengimo mašinairtradicinis dengimo procesas
Tradicinė PCBA trijų sluoksnių dažų danga:
1) Šepetėlio padengimas: yra burbuliukų, bangų, šepečio plaukų šalinimas;
2) Rašymas: per lėtas, tikslumo negalima kontroliuoti;
3) Viso gabalo mirkymas: per daug dažų švaistymo, mažas greitis;
4) Purškimas purškimo pistoletu: apsauga nuo armatūros, per didelis nutekėjimas
Dengimo mašinos dengimas:
1) Purškiamo dažymo kiekis, purškiamo dažymo vieta ir plotas nustatomi tiksliai, todėl nereikia pridėti žmonių, kad nuvalytų lentą po purškiamo dažymo.
2) Kai kuriuos įkišamus komponentus, esančius dideliais atstumais nuo plokštės krašto, galima dažyti tiesiogiai, neįrengiant tvirtinimo detalės, taip taupant plokštės montavimo personalą.
3) Nėra dujų garavimo, kad būtų užtikrinta švari darbo aplinka.
4) Visam substratui nereikia naudoti tvirtinimo detalių anglies plėvelei padengti, taip išvengiant susidūrimo galimybės.
5) Trys vienodo storio anti-dažų dangos, žymiai pagerina gamybos efektyvumą ir produkto kokybę, taip pat padeda išvengti dažų švaistymo.
PCBA automatinė trijų antikorozinių dažų dengimo mašina specialiai sukurta purškimui su trimis intelektualiais purškimo įrenginiais. Kadangi purškiama medžiaga ir purškiamas skystis skiriasi, skiriasi ir dengimo mašinos konstrukcijoje esančių komponentų pasirinkimas. Trijų antikorozinių dažų dengimo mašina naudoja naujausią kompiuterinę valdymo programą, gali realizuoti trijų ašių jungtį ir tuo pačiu metu aprūpinta kameros padėties nustatymo ir sekimo sistema, gali tiksliai valdyti purškimo plotą.
Trys anti-dažų dengimo mašinos, dar žinomos kaip trys anti-dažų klijų mašinos, trys anti-dažų purškimo klijų mašinos, trys anti-dažų alyvos purškimo mašinos, trys anti-dažų purškimo mašinos, skirtos skysčiams kontroliuoti, ant PCB paviršiaus, padengto trijų anti-dažų sluoksniu, pvz., impregnavimo, purškimo arba gręžimo dengimo metodu ant PCB paviršiaus, padengto fotorezisto sluoksniu.
Kaip išspręsti naująją trijų anti-dažymo dangų paklausos erą, tapo neatidėliotina problema, kurią reikia išspręsti pramonėje. Automatinė dengimo įranga, kurią atstovauja tikslios selektyvios dengimo mašinos, suteikia naują veikimo būdą,danga tiksli ir be medžiagų švaistymo, tinkamiausia daugeliui trijų anti-dažų dangų.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 8 d.
