Análise detalhada do patch SMT e THT através do plug-in PCBA, três processos de revestimento anti-pintura e tecnologias-chave!
À medida que o tamanho dos componentes do PCBA se torna cada vez menor, a densidade torna-se cada vez maior;A altura de suporte entre dispositivos e dispositivos (o espaçamento entre o PCB e a distância ao solo) também está diminuindo cada vez mais, e a influência de fatores ambientais no PCBA também está aumentando.Portanto, apresentamos requisitos mais elevados sobre a confiabilidade do PCBA de produtos eletrônicos.
1.Fatores ambientais e seu impacto
Fatores ambientais comuns, como umidade, poeira, névoa salina, mofo, etc., podem causar vários problemas de falha do PCBA
Umidade
Quase todos os componentes eletrônicos do PCB no ambiente externo correm risco de corrosão, entre os quais a água é o meio mais importante para a corrosão.As moléculas de água são pequenas o suficiente para penetrar na lacuna molecular da malha de alguns materiais poliméricos e entrar no interior ou atingir o metal subjacente através do orifício do revestimento para causar corrosão.Quando a atmosfera atinge uma certa umidade, pode causar migração eletroquímica do PCB, corrente de fuga e distorção do sinal no circuito de alta frequência.
Vapor/umidade + contaminantes iônicos (sais, agentes ativos de fluxo) = eletrólitos condutores + tensão de estresse = migração eletroquímica
Quando a UR na atmosfera atingir 80%, haverá uma película de água com espessura de 5 a 20 moléculas e todos os tipos de moléculas poderão se mover livremente.Quando o carbono está presente, podem ocorrer reações eletroquímicas.
Quando a UR atingir 60%, a camada superficial do equipamento formará uma película de água espessa de 2 a 4 moléculas de água, quando houver poluentes dissolvidos, haverá reações químicas;
Quando UR < 20% na atmosfera, quase todos os fenômenos de corrosão cessam.
Portanto, a prova de umidade é uma parte importante da proteção do produto.
Para dispositivos eletrônicos, a umidade vem em três formas: chuva, condensação e vapor d'água.A água é um eletrólito que dissolve grandes quantidades de íons corrosivos que corroem os metais.Quando a temperatura de determinada parte do equipamento estiver abaixo do “ponto de orvalho” (temperatura), haverá condensação na superfície: peças estruturais ou PCBA.
Pó
Há poeira na atmosfera, poluentes iônicos adsorvidos em poeira se depositam no interior dos equipamentos eletrônicos e causam falhas.Este é um problema comum com falhas eletrônicas em campo.
A poeira é dividida em dois tipos: poeira grossa tem diâmetro de 2,5 ~ 15 mícrons de partículas irregulares, geralmente não causa falhas, arco e outros problemas, mas afeta o contato do conector;A poeira fina são partículas irregulares com diâmetro inferior a 2,5 mícrons.A poeira fina possui certa adesão ao PCBA (folheado), que só pode ser removida com escova antiestática.
Perigos da poeira: a.Devido ao acúmulo de poeira na superfície do PCBA, é gerada corrosão eletroquímica e a taxa de falhas aumenta;b.Poeira + calor úmido + névoa salina causaram os maiores danos ao PCBA, e a falha do equipamento eletrônico foi maior na indústria química e na área de mineração perto da costa, deserto (terras salino-alcalinas) e ao sul do rio Huaihe durante o míldio e temporada de chuva.
Portanto, a proteção contra poeira é uma parte importante do produto.
Maresia
A formação de névoa salina:A névoa salina é causada por fatores naturais, como ondas do mar, marés, pressão da circulação atmosférica (monções), luz solar e assim por diante.Irá à deriva para o interior com o vento e a sua concentração diminuirá com a distância da costa.Normalmente, a concentração de névoa salina é de 1% da costa quando está a 1 km da costa (mas irá soprar mais longe no período de tufões).
A nocividade da névoa salina:a.danificar o revestimento de peças estruturais metálicas;b.A aceleração da velocidade da corrosão eletroquímica leva à fratura dos fios metálicos e à falha dos componentes.
Fontes semelhantes de corrosão:a.O suor das mãos contém sal, uréia, ácido láctico e outros produtos químicos, que têm o mesmo efeito corrosivo em equipamentos eletrônicos que a névoa salina.Portanto, devem ser usadas luvas durante a montagem ou uso, e o revestimento não deve ser tocado com as mãos desprotegidas;b.Existem halogênios e ácidos no fluxo, que devem ser limpos e sua concentração residual controlada.
Portanto, a prevenção da névoa salina é uma parte importante da proteção dos produtos.
Mofo
O míldio, o nome comum para fungos filamentosos, significa "fungos mofados", tende a formar micélio exuberante, mas não produz grandes corpos frutíferos como os cogumelos.Em locais úmidos e quentes, muitos itens crescem a olho nu, algumas das colônias difusas, floculentas ou em forma de teia de aranha, ou seja, mofo.
FIGO.5: Fenômeno de mofo PCB
Danos do mofo: a.a fagocitose e a propagação de fungos fazem com que o isolamento de materiais orgânicos diminua, danifique e falhe;b.Os metabólitos do mofo são ácidos orgânicos, que afetam o isolamento e a resistência elétrica e produzem arco elétrico.
Portanto, o antimofo é uma parte importante dos produtos de proteção.
Considerando os aspectos acima, a confiabilidade do produto deve ser melhor garantida, deve ser isolado o mais baixo possível do ambiente externo, para que seja introduzido o processo de revestimento de forma.
Revestimento PCB após o processo de revestimento, sob o efeito de disparo da lâmpada roxa, o revestimento original pode ser tão bonito!
Três revestimentos anti-pinturarefere-se ao revestimento de uma fina camada isolante protetora na superfície do PCB.É o método de revestimento pós-soldagem mais comumente usado atualmente, às vezes chamado de revestimento de superfície e revestimento conformal (nome em inglês: revestimento, revestimento conformal).Ele isolará componentes eletrônicos sensíveis do ambiente hostil, pode melhorar muito a segurança e a confiabilidade dos produtos eletrônicos e prolongar a vida útil dos produtos.Três revestimentos anti-pintura podem proteger circuitos/componentes de fatores ambientais como umidade, poluentes, corrosão, estresse, choque, vibração mecânica e ciclo térmico, ao mesmo tempo que melhoram a resistência mecânica e as características de isolamento do produto.
Após o processo de revestimento do PCB, forma uma película protetora transparente na superfície, pode prevenir eficazmente a intrusão de água e umidade, evitar vazamentos e curto-circuito.
2. Principais pontos do processo de revestimento
De acordo com os requisitos do IPC-A-610E (Padrão de Teste de Montagem Eletrônica), isso se reflete principalmente nos seguintes aspectos:
Região
1. Áreas que não podem ser revestidas:
Áreas que requerem conexões elétricas, como almofadas de ouro, dedos de ouro, furos passantes de metal, furos de teste;
Baterias e fixadores de baterias;
Conector;
Fusível e carcaça;
Dispositivo de dissipação de calor;
Fio de ligação em ponte;
A lente de um dispositivo óptico;
Potenciômetro;
Sensor;
Nenhum interruptor selado;
Outras áreas onde o revestimento pode afetar o desempenho ou a operação.
2. Áreas que devem ser revestidas: todas as juntas de solda, pinos, componentes e condutores.
3. Áreas opcionais
Grossura
A espessura é medida em uma superfície plana, desimpedida e curada do componente do circuito impresso ou em uma placa anexada que passa pelo processo com o componente.As placas anexadas podem ser do mesmo material das placas impressas ou de outros materiais não porosos, como metal ou vidro.A medição da espessura do filme úmido também pode ser usada como um método opcional de medição da espessura do revestimento, desde que haja uma relação de conversão documentada entre a espessura do filme úmido e seco.
Tabela 1: Faixa de espessura padrão para cada tipo de material de revestimento
Método de teste de espessura:
1. Ferramenta de medição de espessura de filme seco: um micrômetro (IPC-CC-830B);b Testador de espessura de filme seco (base de ferro)
Figura 9. Aparelho micrométrico de filme seco
2. Medição da espessura do filme úmido: a espessura do filme úmido pode ser obtida pelo instrumento de medição da espessura do filme úmido e, em seguida, calculada pela proporção do conteúdo sólido da cola
Espessura do filme seco
Na FIG.10, a espessura do filme úmido foi obtida pelo testador de espessura do filme úmido e, em seguida, a espessura do filme seco foi calculada
Resolução de borda
Definição: Em circunstâncias normais, a pulverização da válvula de pulverização fora da borda da linha não será muito reta, sempre haverá uma certa rebarba.Definimos a largura da rebarba como a resolução da borda.Conforme mostrado abaixo, o tamanho de d é o valor da resolução da borda.
Nota: A resolução da borda é definitivamente quanto menor, melhor, mas os diferentes requisitos do cliente não são os mesmos, portanto, a resolução específica da borda revestida, desde que atenda aos requisitos do cliente.
Figura 11: Comparação de resolução de borda
Uniformidade
A cola deve ter espessura uniforme e película lisa e transparente recoberta no produto, a ênfase está na uniformidade da cola recoberta no produto acima da área, então, deve ter a mesma espessura, não há problemas de processo: rachaduras, estratificação, linhas laranja, poluição, fenômeno capilar, bolhas.
Figura 12: Efeito de revestimento da máquina de revestimento automático da série AC automática axial, a uniformidade é muito consistente
3. A realização do processo de revestimento
Processo de revestimento
1 Prepare
Preparar produtos e cola e demais itens necessários;
Determinar a localização da proteção local;
Determine os principais detalhes do processo
2: Lavar
Deve ser limpo no menor tempo possível após a soldagem, para evitar que a sujeira da soldagem seja difícil de limpar;
Determinar se o principal poluente é polar ou apolar, para escolher o agente de limpeza adequado;
Se for utilizado agente de limpeza com álcool, deve-se atentar para questões de segurança: deve haver boa ventilação e regras de processo de resfriamento e secagem após a lavagem, para evitar a volatilização residual do solvente causada pela explosão no forno;
Limpeza com água, com líquido de limpeza alcalino (emulsão) para lavar o fluxo, e depois enxaguar com água pura para limpar o líquido de limpeza, para atender às normas de limpeza;
3. Proteção de mascaramento (caso não seja utilizado equipamento de revestimento seletivo), ou seja, máscara;
Deve escolher filme não adesivo que não transferirá a fita de papel;
Fita de papel antiestática deve ser usada para proteção de IC;
De acordo com os requisitos dos desenhos para alguns dispositivos de proteção de blindagem;
4. Desumidificar
Após a limpeza, o PCBA (componente) blindado deve ser pré-seco e desumidificado antes do revestimento;
Determinar a temperatura/tempo de pré-secagem de acordo com a temperatura permitida pelo PCBA (componente);
PCBA (componente) pode determinar a temperatura/tempo da mesa de pré-secagem
5 casaco
O processo de revestimento de formas depende dos requisitos de proteção do PCBA, dos equipamentos de processo existentes e da reserva técnica existente, o que geralmente é alcançado das seguintes formas:
a.Pincele à mão
Figura 13: Método de escovação manual
O revestimento com pincel é o processo mais amplamente aplicável, adequado para produção de pequenos lotes, estrutura PCBA complexa e densa, precisa proteger os requisitos de proteção de produtos agressivos.Porque o revestimento do pincel pode ser controlado livremente, para que as partes que não podem ser pintadas não fiquem poluídas;
O revestimento com pincel consome menos material, adequado ao preço mais elevado da tinta bicomponente;
O processo de pintura exige muito do operador.Antes da construção, os desenhos e requisitos de revestimento devem ser cuidadosamente digeridos, os nomes dos componentes do PCBA devem ser reconhecidos e as peças que não podem ser revestidas devem ser marcadas com marcas atraentes;
Os operadores não estão autorizados a tocar no plug-in impresso com as mãos em nenhum momento para evitar contaminação;
b. Mergulhe manualmente
Figura 14: Método de revestimento por imersão manual
O processo de revestimento por imersão fornece os melhores resultados de revestimento.Um revestimento uniforme e contínuo pode ser aplicado a qualquer parte do PCBA.O processo de revestimento por imersão não é adequado para PCbas com capacitores ajustáveis, núcleos magnéticos de ajuste fino, potenciômetros, núcleos magnéticos em forma de copo e algumas peças com má vedação.
Parâmetros principais do processo de revestimento por imersão:
Ajuste a viscosidade apropriada;
Controle a velocidade com que o PCBA é levantado para evitar a formação de bolhas.Geralmente não mais que 1 metro por segundo;
c.Pulverização
A pulverização é o método de processo mais utilizado e de fácil aceitação, dividido nas duas categorias a seguir:
① Pulverização manual
Figura 15: Método de pulverização manual
Adequado para a peça de trabalho é mais complexo, difícil de confiar na situação de produção em massa de equipamentos de automação, também adequado para a variedade de linha de produtos, mas em menor situação, pode ser pulverizado para uma posição mais especial.
Nota para pulverização manual: a névoa de tinta poluirá alguns dispositivos, como plug-in de PCB, soquete IC, alguns contatos sensíveis e algumas peças de aterramento, essas peças precisam prestar atenção à confiabilidade da proteção do abrigo.Outro ponto é que o operador não deve tocar com a mão no plug impresso em nenhum momento para evitar contaminação da superfície de contato do plug.
② Pulverização automática
Geralmente se refere à pulverização automática com equipamento de revestimento seletivo.Adequado para produção em massa, boa consistência, alta precisão, pouca poluição ambiental.Com a modernização da indústria, o aumento dos custos laborais e os rigorosos requisitos de proteção ambiental, os equipamentos de pulverização automática estão gradualmente a substituir outros métodos de revestimento.
Com os crescentes requisitos de automação da indústria 4.0, o foco da indústria mudou do fornecimento de equipamentos de revestimento apropriados para a solução do problema de todo o processo de revestimento.Máquina automática de revestimento seletivo - revestimento preciso e sem desperdício de material, adequada para grandes quantidades de revestimento, mais adequada para grandes quantidades de três revestimentos anti-pintura.
Comparação demáquina de revestimento automáticaeprocesso de revestimento tradicional
Revestimento de tinta PCBA tradicional de três provas:
1) Revestimento com escova: há bolhas, ondas, depilação com escova;
2) Escrita: muito lenta, a precisão não pode ser controlada;
3) Encharcar toda a peça: desperdício de tinta, velocidade lenta;
4) Pulverização com pistola de pulverização: para proteção do dispositivo, deriva demais
Revestimento da máquina de revestimento:
1) A quantidade de pintura em spray, a posição e a área da pintura em spray são definidas com precisão e não há necessidade de adicionar pessoas para limpar a placa após a pintura em spray.
2) Alguns componentes plug-in com grande espaçamento da borda da placa podem ser pintados diretamente sem instalação do acessório, economizando o pessoal de instalação da placa.
3) Sem volatilização de gás, para garantir um ambiente operacional limpo.
4) Todo o substrato dispensa o uso de fixações para cobrir o filme de carbono, eliminando a possibilidade de colisão.
5)Três espessuras de revestimento anti-pintura uniformes, melhoram muito a eficiência da produção e a qualidade do produto, mas também evitam o desperdício de tinta.
A máquina automática de revestimento anti-pintura PCBA é especialmente projetada para pulverizar três equipamentos de pulverização inteligentes anti-pintura.Como o material a ser pulverizado e o líquido de pulverização aplicado são diferentes, a máquina de revestimento na construção da seleção de componentes do equipamento também é diferente, três máquinas de revestimento anti-pintura adotam o mais recente programa de controle de computador, podem realizar a ligação de três eixos, ao mesmo tempo equipado com um sistema de posicionamento e rastreamento de câmera, pode controlar com precisão a área de pulverização.
Três máquinas de revestimento anti-pintura, também conhecidas como três máquinas de cola anti-pintura, três máquinas de cola em spray anti-pintura, três máquinas de spray de óleo anti-pintura, três máquinas de spray anti-pintura, são especialmente para controle de fluidos, na superfície do PCB coberto com uma camada de três anti-pintura, como método de impregnação, pulverização ou revestimento giratório na superfície do PCB coberta com uma camada de fotorresiste.
Como resolver a nova era de três demandas de revestimento anti-pintura, tornou-se um problema urgente a ser resolvido na indústria.O equipamento de revestimento automático representado pela máquina de revestimento seletivo de precisão traz uma nova forma de operação,revestimento preciso e sem desperdício de materiais, o mais adequado para um grande número de três revestimentos anti-pintura.