تجزیه و تحلیل دقیق پچ SMT و THT از طریق سوراخ پلاگین PCBA سه فرآیند پوشش ضد رنگ و فن آوری های کلیدی!
همانطور که اندازه اجزای PCBA کوچکتر و کوچکتر می شود، چگالی بیشتر و بیشتر می شود.ارتفاع نگهدارنده بین دستگاه ها و دستگاه ها (فاصله بین PCB و فاصله از زمین) نیز کوچکتر و کوچکتر می شود و تأثیر عوامل محیطی بر PCBA نیز افزایش می یابد.بنابراین، ما الزامات بالاتری را در مورد قابلیت اطمینان PCBA محصولات الکترونیکی ارائه می کنیم.
1. عوامل محیطی و تأثیر آنها
عوامل محیطی رایج مانند رطوبت، گرد و غبار، اسپری نمک، کپک و غیره ممکن است باعث مشکلات مختلف خرابی PCBA شوند.
رطوبت
تقریباً تمام قطعات الکترونیکی PCB موجود در محیط خارجی در معرض خطر خوردگی هستند که در این میان آب مهمترین عامل خوردگی است.مولکول های آب به اندازه ای کوچک هستند که به شکاف مولکولی مش برخی از مواد پلیمری نفوذ کرده و وارد فضای داخلی شوند یا از طریق سوراخ سوزنی پوشش به فلز زیرین برسند و باعث خوردگی شوند.هنگامی که اتمسفر به رطوبت خاصی می رسد، می تواند باعث مهاجرت الکتروشیمیایی PCB، جریان نشتی و اعوجاج سیگنال در مدار فرکانس بالا شود.
بخار/رطوبت + آلاینده های یونی (نمک ها، عوامل فعال شار) = الکترولیت های رسانا + ولتاژ تنش = مهاجرت الکتروشیمیایی
هنگامی که RH در جو به 80٪ می رسد، یک فیلم آب با ضخامت 5 تا 20 مولکول وجود خواهد داشت و انواع مولکول ها می توانند آزادانه حرکت کنند.هنگامی که کربن وجود دارد، واکنش های الکتروشیمیایی ممکن است رخ دهد.
هنگامی که RH به 60٪ می رسد، لایه سطحی تجهیزات 2 تا 4 مولکول آب فیلم ضخیم آب تشکیل می دهد، زمانی که آلاینده ها در آن حل شوند، واکنش های شیمیایی وجود خواهد داشت.
هنگامی که RH کمتر از 20٪ در اتمسفر باشد، تقریباً همه پدیده های خوردگی متوقف می شوند.
بنابراین، ضد رطوبت بخش مهمی از محافظت محصول است.
برای دستگاه های الکترونیکی، رطوبت به سه شکل است: باران، تراکم و بخار آب.آب یک الکترولیت است که مقادیر زیادی از یون های خورنده که فلزات را خورده می کنند را در خود حل می کند.هنگامی که دمای قسمت خاصی از تجهیزات زیر "نقطه شبنم" (دما) باشد، تراکم روی سطح وجود خواهد داشت: قطعات ساختاری یا PCBA.
گرد و خاک
گرد و غبار در جو وجود دارد، آلاینده های یونی جذب شده گرد و غبار در داخل تجهیزات الکترونیکی ته نشین می شوند و باعث خرابی می شوند.این یک مشکل رایج با خرابی های الکترونیکی در این زمینه است.
گرد و غبار به دو دسته تقسیم می شود: گرد و غبار درشت قطر 2.5 ~ 15 میکرون ذرات نامنظم است، به طور کلی باعث گسل، قوس و سایر مشکلات نمی شود، اما بر روی تماس کانکتور تأثیر می گذارد.گرد و غبار ریز ذرات نامنظم با قطر کمتر از 2.5 میکرون است.گرد و غبار ریز دارای چسبندگی خاصی بر روی PCBA (روکش) است که فقط با برس ضد الکتریسیته ساکن پاک می شود.
خطرات گرد و غبار: آ.به دلیل نشستن گرد و غبار روی سطح PCBA، خوردگی الکتروشیمیایی ایجاد می شود و میزان شکست افزایش می یابد.بگرد و غبار + گرمای مرطوب + مه نمک بیشترین آسیب را به PCBA وارد کرد و خرابی تجهیزات الکترونیکی بیشترین آسیب را در صنایع شیمیایی و منطقه معدنی نزدیک ساحل، بیابان (سرزمین شور-قلیایی) و جنوب رودخانه Huaihe در طول کپک و کپک داشت. فصل باران
بنابراین، حفاظت از گرد و غبار بخش مهمی از محصول است.
اسپری نمک
تشکیل نمک پاش:نمک پاشی توسط عوامل طبیعی مانند امواج اقیانوس، جزر و مد، فشار گردش جوی (موسمی)، نور خورشید و غیره ایجاد می شود.با وزش باد به داخل خشکی خواهد رفت و با دور شدن از ساحل غلظت آن کاهش می یابد.معمولاً غلظت نمک پاشي در فاصله 1 کيلومتري ساحل 1% از ساحل است (اما در دوره طوفان دورتر خواهد بود).
مضرات نمک پاشی:آ.آسیب به پوشش قطعات ساختاری فلزی؛بافزایش سرعت خوردگی الکتروشیمیایی منجر به شکستگی سیم های فلزی و خرابی قطعات می شود.
منابع مشابه خوردگی:آ.عرق دست حاوی نمک، اوره، اسید لاکتیک و سایر مواد شیمیایی است که مانند اسپری نمک، اثر خورندگی بر روی تجهیزات الکترونیکی دارد.بنابراین، در هنگام مونتاژ یا استفاده باید دستکش پوشیده شود و پوشش نباید با دست خالی لمس شود.بهالوژن ها و اسیدهایی در شار وجود دارند که باید تمیز شوند و غلظت باقیمانده آنها کنترل شود.
بنابراین، جلوگیری از پاشش نمک بخش مهمی از محافظت از محصولات است.
قالب
کپک، نام رایج قارچ های رشته ای، به معنای "قارچ های کپک زده" است، تمایل به تشکیل میسلیوم های انبوه دارند، اما بدن های میوه ای بزرگ مانند قارچ تولید نمی کنند.در مکان های مرطوب و گرم، بسیاری از اقلام با چشم غیر مسلح برخی از مستعمرات فازی، لخته یا تار عنکبوت شکل، یعنی کپک رشد می کنند.
شکل.5: پدیده کپک زدن PCB
مضرات کپک: آ.فاگوسیتوز و تکثیر کپک باعث کاهش، آسیب و شکست عایق مواد آلی می شود.بمتابولیت های کپک اسیدهای آلی هستند که بر عایق و استحکام الکتریکی تأثیر می گذارند و قوس الکتریکی تولید می کنند.
بنابراین، ضد کپک بخش مهمی از محصولات حفاظتی است.
با توجه به جنبه های فوق، قابلیت اطمینان محصول باید بهتر تضمین شود، باید تا حد امکان از محیط خارجی جدا شود، بنابراین فرآیند پوشش شکل معرفی می شود.
پوشش PCB پس از فرآیند پوشش، تحت اثر تیراندازی لامپ بنفش، پوشش اصلی می تواند بسیار زیبا باشد!
سه روکش ضد رنگبه پوشش یک لایه عایق محافظ نازک بر روی سطح PCB اشاره دارد.این رایج ترین روش پوشش پس از جوشکاری در حال حاضر است که گاهی اوقات پوشش سطحی و پوشش منسجم نامیده می شود (نام انگلیسی: coating, conformal coating).این قطعات الکترونیکی حساس را از محیط خشن جدا می کند، می تواند ایمنی و قابلیت اطمینان محصولات الکترونیکی را تا حد زیادی بهبود بخشد و عمر خدمات محصولات را افزایش دهد.سه پوشش ضد رنگ می تواند مدار / اجزاء را در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، آلاینده ها، خوردگی، استرس، شوک، لرزش مکانیکی و چرخه حرارتی محافظت کند و در عین حال مقاومت مکانیکی و ویژگی های عایق محصول را بهبود بخشد.
پس از فرآیند پوشش PCB، یک فیلم محافظ شفاف بر روی سطح تشکیل می دهد، می تواند به طور موثر از نفوذ آب و رطوبت جلوگیری کند، از نشت و اتصال کوتاه جلوگیری کند.
2. نکات اصلی فرآیند پوشش
با توجه به الزامات IPC-A-610E (استاندارد تست مونتاژ الکترونیکی)، عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:
منطقه
1. مناطقی که نمی توان پوشش داد:
مناطقی که نیاز به اتصالات الکتریکی دارند، مانند پدهای طلا، انگشتان طلا، سوراخ‌های فلزی، سوراخ‌های آزمایشی.
باتری ها و تعمیر کننده های باتری؛
رابط؛
فیوز و پوشش؛
دستگاه دفع گرما؛
سیم جامپر؛
لنز یک دستگاه نوری؛
پتانسیومتر؛
سنسور؛
بدون سوئیچ مهر و موم شده؛
سایر مناطقی که پوشش ممکن است بر عملکرد یا عملکرد تأثیر بگذارد.
2. مناطقی که باید پوشش داده شوند: کلیه اتصالات لحیم کاری، پین ها، قطعات و هادی ها.
3. مناطق اختیاری
ضخامت
ضخامت بر روی یک سطح صاف، بدون مانع و خشک شده از قطعه مدار چاپی یا روی صفحه متصلی که فرآیند با قطعه را انجام می دهد اندازه گیری می شود.تخته های متصل ممکن است از همان مواد تخته های چاپ شده یا سایر مواد غیر متخلخل مانند فلز یا شیشه باشند.اندازه گیری ضخامت لایه مرطوب نیز می تواند به عنوان یک روش اختیاری برای اندازه گیری ضخامت پوشش استفاده شود، تا زمانی که یک رابطه تبدیل مستند بین ضخامت لایه مرطوب و خشک وجود داشته باشد.
جدول 1: استاندارد محدوده ضخامت برای هر نوع ماده پوشش
روش تست ضخامت:
1. ابزار اندازه گیری ضخامت فیلم خشک: یک میکرومتر (IPC-CC-830B).b تستر ضخامت فیلم خشک (پایه آهنی)
شکل 9. دستگاه فیلم خشک میکرومتری
2. اندازه گیری ضخامت فیلم مرطوب: ضخامت فیلم مرطوب را می توان با ابزار اندازه گیری ضخامت فیلم مرطوب به دست آورد و سپس با نسبت محتوای جامد چسب محاسبه کرد.
ضخامت فیلم خشک
در شکل.10، ضخامت فیلم مرطوب توسط دستگاه تست ضخامت فیلم مرطوب به دست آمد و سپس ضخامت فیلم خشک محاسبه شد.
وضوح لبه
تعریف: در شرایط عادی، اسپری سوپاپ خارج از لبه خط خیلی مستقیم نخواهد بود، همیشه یک سوراخ مشخص وجود دارد.ما عرض سوراخ را به عنوان وضوح لبه تعریف می کنیم.همانطور که در زیر نشان داده شده است، اندازه d مقدار وضوح لبه است.
توجه: وضوح لبه قطعا کوچکتر است بهتر است، اما نیازهای مختلف مشتری یکسان نیست، بنابراین وضوح لبه پوشش داده شده خاص تا زمانی که نیازهای مشتری را برآورده کند.
شکل 11: مقایسه وضوح لبه
یکنواختی
چسب باید مانند یک ضخامت یکنواخت باشد و یک فیلم صاف و شفاف در محصول پوشانده شود، تاکید بر یکنواختی چسب پوشانده شده در محصول بالای منطقه است، پس باید ضخامت یکسانی داشته باشد، هیچ مشکلی در فرآیند وجود ندارد: ترک، لایه بندی، خطوط نارنجی، آلودگی، پدیده مویرگی، حباب.
شکل 12: اثر پوشش دستگاه پوشش خودکار سری AC اتوماتیک محوری، یکنواختی بسیار سازگار است.
3. تحقق فرآیند پوشش
فرآیند پوشش
1 آماده کنید
محصولات و چسب و سایر موارد ضروری را آماده کنید.
تعیین محل حفاظت محلی؛
جزئیات فرآیند کلیدی را تعیین کنید
2: شستشو
باید در کوتاه ترین زمان پس از جوشکاری تمیز شود، برای جلوگیری از کثیفی جوشکاری تمیز کردن دشوار است.
برای انتخاب ماده پاک کننده مناسب، مشخص کنید که آلاینده اصلی قطبی یا غیر قطبی است.
اگر از ماده تمیز کننده الکل استفاده می شود، باید به موارد ایمنی توجه شود: باید تهویه خوب و قوانین فرآیند خنک کننده و خشک کردن پس از شستشو وجود داشته باشد تا از تبخیر باقیمانده حلال ناشی از انفجار در اجاق جلوگیری شود.
تمیز کردن آب، با مایع تمیز کننده قلیایی (امولسیون) برای شستن شار، و سپس با آب خالص برای تمیز کردن مایع تمیز کننده، برای مطابقت با استانداردهای تمیز کردن شستشو دهید.
3. محافظت از پوشش (در صورت عدم استفاده از تجهیزات پوشش انتخابی)، یعنی ماسک.
اگر فیلم غیر چسبنده را انتخاب کنید، نوار کاغذی منتقل نمی شود.
نوار کاغذ ضد الکتریسیته ساکن باید برای محافظت از آی سی استفاده شود.
با توجه به الزامات نقشه ها برای برخی از دستگاه ها برای محافظت از محافظت؛
4. رطوبت زدایی کنید
پس از تمیز کردن، PCBA محافظ (جزء) باید قبل از پوشش دهی، از قبل خشک و مرطوب شود.
با توجه به دمای مجاز PCBA (جزء)، دما/زمان پیش خشک شدن را تعیین کنید.
PCBA (جزء) می تواند برای تعیین دما/زمان جدول پیش خشک شدن مجاز باشد
5 کت
فرآیند پوشش شکل بستگی به الزامات حفاظت PCBA، تجهیزات فرآیند موجود و ذخیره فنی موجود دارد که معمولاً به روش های زیر حاصل می شود:
آ.با دست مسواک بزنید
شکل 13: روش مسواک زدن با دست
پوشش برس به طور گسترده ای کاربردی است، مناسب برای تولید دسته ای کوچک، ساختار PCBA پیچیده و متراکم، نیاز به محافظت از الزامات حفاظتی محصولات خشن.زیرا می توان پوشش قلم مو را آزادانه کنترل کرد تا قسمت هایی که مجاز به رنگ آمیزی نیستند آلوده نشوند.
پوشش برس کمترین مواد را مصرف می کند، مناسب برای قیمت بالاتر رنگ دو جزئی.
فرآیند رنگ آمیزی الزامات بالایی برای اپراتور دارد.قبل از ساخت، نقشه ها و الزامات پوشش باید به دقت هضم شوند، نام اجزای PCBA باید شناخته شود، و قطعاتی که مجاز به پوشش نیستند باید با علائم چشم نواز علامت گذاری شوند.
اپراتورها مجاز به لمس پلاگین چاپ شده در هر زمان با دست خود برای جلوگیری از آلودگی نیستند.
ب.با دست غوطه ور شوید
شکل 14: روش پوشش دستی
فرآیند پوشش غوطه وری بهترین نتایج پوشش را ارائه می دهد.یک پوشش یکنواخت و پیوسته را می توان برای هر قسمت از PCBA اعمال کرد.فرآیند پوشش غوطه ور برای PCbas با خازن های قابل تنظیم، هسته های مغناطیسی با تنظیم دقیق، پتانسیومترها، هسته های مغناطیسی فنجانی شکل و برخی از قطعات با آب بندی ضعیف مناسب نیست.
پارامترهای کلیدی فرآیند غوطه وری:
ویسکوزیته مناسب را تنظیم کنید.
برای جلوگیری از تشکیل حباب، سرعت بلند شدن PCBA را کنترل کنید.معمولاً بیش از 1 متر در ثانیه نیست.
جسمپاشی
روش سمپاشی پرکاربردترین و قابل قبول ترین روش فرآیندی است که به دو دسته زیر تقسیم می شود:
① سمپاشی دستی
شکل 15: روش پاشش دستی
مناسب برای قطعه کار پیچیده تر است، تکیه بر وضعیت تولید انبوه تجهیزات اتوماسیون دشوار است، همچنین برای انواع خط محصول مناسب است اما وضعیت کمتری دارد، می توان به موقعیت ویژه تری اسپری کرد.
توجه به پاشش دستی: مه رنگ برخی از دستگاه ها مانند پلاگین PCB، سوکت آی سی، برخی از کنتاکت های حساس و برخی از قطعات زمین را آلوده می کند، این قطعات باید به قابلیت اطمینان حفاظت پناهگاه توجه کنند.نکته دیگر این است که اپراتور برای جلوگیری از آلوده شدن سطح تماس دوشاخه به هیچ وجه نباید با دست به دوشاخه چاپ شده دست بزند.
② سمپاشی خودکار
معمولاً به سمپاشی خودکار با تجهیزات پوشش انتخابی اشاره دارد.مناسب برای تولید انبوه، قوام خوب، دقت بالا، آلودگی محیطی کم.با ارتقاء صنعت، افزایش هزینه نیروی کار و الزامات سختگیرانه حفاظت از محیط زیست، تجهیزات سمپاشی اتوماتیک به تدریج جایگزین سایر روش های پوشش می شوند.
با افزایش نیازهای اتوماسیون صنعت 4.0، تمرکز صنعت از ارائه تجهیزات پوشش مناسب به حل مشکل کل فرآیند پوشش تغییر کرده است.دستگاه پوشش خودکار انتخابی - پوشش دقیق و بدون اتلاف مواد، مناسب برای مقادیر زیاد پوشش، مناسب ترین برای مقادیر زیاد سه پوشش ضد رنگ.
مقایسه ازدستگاه روکش اتوماتیکوفرآیند پوشش سنتی
پوشش رنگ سنتی PCBA سه ضامن:
1) پوشش برس: حباب، امواج، حذف موهای زائد وجود دارد.
2) نوشتن: خیلی آهسته، نمی توان دقت را کنترل کرد.
3) خیساندن کل قطعه: رنگ بیش از حد بیهوده، سرعت کم.
4) پاشش تفنگ اسپری: برای محافظت از ثابت کردن، بیش از حد رانش کنید
پوشش دستگاه پوشش:
1) میزان رنگ آمیزی اسپری، موقعیت و مساحت رنگ آمیزی به طور دقیق تنظیم شده است و نیازی به اضافه کردن افراد برای پاک کردن تخته پس از رنگ آمیزی اسپری نیست.
2) برخی از اجزای پلاگین با فاصله زیاد از لبه صفحه را می توان مستقیماً بدون نصب فیکسچر رنگ کرد و باعث صرفه جویی در پرسنل نصب صفحه می شود.
3) بدون تبخیر گاز، برای اطمینان از یک محیط عملیاتی تمیز.
4) تمام زیرلایه نیازی به استفاده از فیکسچر برای پوشاندن لایه کربنی ندارد و امکان برخورد را از بین می برد.
5) سه ضخامت پوشش ضد رنگ یکنواخت، راندمان تولید و کیفیت محصول را تا حد زیادی بهبود می بخشد، اما از ضایعات رنگ نیز جلوگیری می کند.
دستگاه پوشش اتوماتیک سه رنگ ضد رنگ PCBA، به ویژه برای پاشش سه تجهیزات پاشش هوشمند ضد رنگ طراحی شده است.از آنجایی که موادی که باید اسپری شود و مایع پاشش اعمال می شود متفاوت است، ماشین پوشش در ساخت و ساز انتخاب جزء تجهیزات نیز متفاوت است، سه دستگاه پوشش ضد رنگ آخرین برنامه کنترل کامپیوتری را اتخاذ می کند، می تواند اتصال سه محوری را درک کند. در عین حال مجهز به سیستم موقعیت یابی و ردیابی دوربین، می تواند منطقه اسپری را با دقت کنترل کند.
سه دستگاه پوشش ضد رنگ، همچنین به عنوان سه دستگاه چسب ضد رنگ، سه دستگاه چسب اسپری ضد رنگ، سه دستگاه اسپری روغن ضد رنگ، سه دستگاه اسپری ضد رنگ، مخصوص کنترل مایعات، روی سطح PCB است. پوشش داده شده با یک لایه سه ضد رنگ، مانند روش اشباع، اسپری یا پوشش چرخشی بر روی سطح PCB پوشیده شده با یک لایه مقاوم به نور.
نحوه حل دوره جدید تقاضای سه پوشش ضد رنگ، به یک مشکل فوری تبدیل شده است که باید در صنعت حل شود.تجهیزات پوشش اتوماتیک نشان داده شده توسط دستگاه پوشش دقیق انتخابی روش جدیدی از عملکرد را به ارمغان می آورد.پوشش دقیق و بدون اتلاف مواد، مناسب ترین برای تعداد زیادی از سه پوشش ضد رنگ.