À mesure que la taille des composants PCBA devient de plus en plus petite, la densité devient de plus en plus élevée ;La hauteur entre les appareils et les appareils (le pas/la garde au sol entre le PCB et le PCB) devient également de plus en plus petite, et l'influence des facteurs environnementaux sur le PCBA augmente également, nous proposons donc des exigences plus élevées en matière de fiabilité. de produits électroniques PCBA.
Composants PCBA de grande à petite, de tendance à changement clairsemée à dense
Facteurs environnementaux et leurs effets
Des facteurs environnementaux courants tels que l'humidité, la poussière, le brouillard salin, la moisissure, etc., provoquent divers problèmes de défaillance du PCBA
L'humidité dans l'environnement externe des composants électroniques des PCB, il y a presque tout risque de corrosion, dont l'eau est le milieu de corrosion le plus important, les molécules d'eau sont suffisamment petites pour pénétrer dans l'espace moléculaire de certains matériaux polymères à l'intérieur ou à travers Les trous d'épingle du revêtement pour atteindre la corrosion métallique sous-jacente.Lorsque l'atmosphère atteint une certaine humidité, cela peut provoquer une migration électrochimique des PCB, un courant de fuite et une distorsion du signal dans les circuits haute fréquence.
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Vapeur/humidité + contaminants ioniques (sels, agents actifs de flux) = électrolyte conducteur + tension de contrainte = migration électrochimique
Lorsque l'humidité relative dans l'atmosphère atteint 80 %, il y aura un film d'eau épais de 5 à 20 molécules, toutes sortes de molécules peuvent se déplacer librement, lorsqu'il y a du carbone, elles peuvent produire une réaction électrochimique ;Lorsque l'humidité relative atteint 60 %, la couche superficielle de l'équipement formera un film d'eau d'une épaisseur de 2 à 4 molécules d'eau, et des réactions chimiques se produiront lorsque les polluants s'y dissolvent.Lorsque HR < 20 % dans l’atmosphère, presque tous les phénomènes de corrosion s’arrêtent ;
La protection contre l’humidité est donc un élément important de la protection du produit.
Pour les appareils électroniques, l’humidité se présente sous trois formes : pluie, condensation et vapeur d’eau.L'eau est un électrolyte capable de dissoudre de grandes quantités d'ions corrosifs qui corrodent les métaux.Lorsque la température d'une certaine partie de l'équipement est inférieure au « point de rosée » (température), il y aura de la condensation en surface : pièces structurelles ou PCBA.
poussière
Il y a de la poussière dans l'atmosphère et la poussière absorbe les polluants ioniques pour se déposer à l'intérieur de l'équipement électronique et provoquer une panne.Il s’agit d’une caractéristique courante des pannes électroniques sur le terrain.
La poussière est divisée en deux types : les poussières grossières sont des particules irrégulières d'un diamètre de 2,5 à 15 microns, qui ne posent généralement pas de problèmes tels qu'une panne, un arc, mais affectent le contact du connecteur ;Les poussières fines sont des particules irrégulières d'un diamètre inférieur à 2,5 microns.Les poussières fines ont une certaine adhérence sur le PCBA (placage) et peuvent être éliminées par des brosses antistatiques.
Risques de poussière : a.En raison du dépôt de poussière sur la surface du PCBA, une corrosion électrochimique est générée et le taux de défaillance est augmenté ;b.La poussière + la chaleur humide + le brouillard salin causent les plus grands dommages au PCBA, et les pannes d'équipements électroniques sont les plus fréquentes dans les zones côtières, désertiques (terres salines-alcalies), ainsi que dans l'industrie chimique et les zones minières près de la rivière Huaihe pendant la saison de la moisissure et des pluies. .
La protection contre la poussière constitue donc un élément important de la protection des produits.
Brouillard salin
La formation de brouillard salin : les brouillards salins sont causés par des facteurs naturels tels que les vagues, les marées et la pression de la circulation atmosphérique (mousson), l'ensoleillement, et tombent vers l'intérieur des terres avec le vent, et leur concentration diminue avec la distance de la côte, généralement à 1 km de la côte fait 1% du rivage (mais le typhon soufflera plus loin).
Les méfaits du brouillard salin : a.endommager le revêtement des pièces structurelles métalliques ;b.Le taux de corrosion électrochimique accéléré entraîne la rupture des fils métalliques et la défaillance des composants.
Sources de corrosion similaires : a.Il y a du sel, de l'urée, de l'acide lactique et d'autres produits chimiques dans la sueur des mains, qui ont le même effet corrosif sur les équipements électroniques que le brouillard salin, c'est pourquoi des gants doivent être portés pendant l'assemblage ou l'utilisation, et le revêtement ne doit pas être touché à mains nues ;b.Le flux contient des halogènes et des acides, qui doivent être nettoyés et leur concentration résiduelle contrôlée.
Par conséquent, la prévention du brouillard salin constitue un élément important de la protection des produits.
moule
Mildiou, le nom commun des champignons filamenteux, signifie « champignons moisis », qui ont tendance à former un mycélium luxuriant, mais ne produisent pas de grandes fructifications comme les champignons.Dans les endroits humides et chauds, de nombreux objets développent des colonies visibles de peluches, de flocons ou d’araignées, c’est-à-dire de la moisissure.
Phénomène de moisissure des PCB
Les méfaits de la moisissure : a.la phagocytose et la propagation des moisissures entraînent le déclin, l'endommagement et la défaillance de l'isolation des matériaux organiques ;b.Les métabolites de la moisissure sont des acides organiques qui affectent l'isolation et la résistance électrique et produisent un arc.
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L’anti-moisissure constitue donc un élément important de la protection des produits.
Compte tenu des aspects ci-dessus, la fiabilité du produit doit être mieux garantie et il doit être isolé le plus bas possible de l'environnement extérieur, c'est pourquoi le processus de revêtement de forme est introduit.
Après le processus de revêtement du PCB, l'effet de prise de vue sous la lampe violette, le revêtement original peut aussi être si beau !
Trois revêtements anti-peinture font référence à la surface du PCB recouverte d'une fine couche de couche protectrice d'isolation. Il s'agit actuellement de la méthode de revêtement de surface après soudage la plus couramment utilisée, parfois connue sous le nom de revêtement de surface, revêtement de forme de revêtement (nom anglais revêtement, revêtement conforme). ).Il isole les composants électroniques sensibles des environnements difficiles, améliorant considérablement la sécurité et la fiabilité des produits électroniques et prolongeant la durée de vie des produits.Les revêtements tri-résistants protègent les circuits/composants des facteurs environnementaux tels que l'humidité, les contaminants, la corrosion, les contraintes, les chocs, les vibrations mécaniques et les cycles thermiques, tout en améliorant également la résistance mécanique et les propriétés d'isolation du produit.
Après le processus de revêtement, le PCB forme un film protecteur transparent sur la surface, qui peut empêcher efficacement l'intrusion de perles d'eau et d'humidité, éviter les fuites et les courts-circuits.
2. Principaux points du processus de revêtement
Selon les exigences de l'IPC-A-610E (Electronic Assembly Testing Standard), cela se manifeste principalement dans les aspects suivants
Carte PCB complexe
1. Zones ne pouvant pas être recouvertes :
Zones nécessitant des connexions électriques, telles que des plots dorés, des doigts dorés, des trous traversants métalliques, des trous de test ;Batteries et supports de batterie ;Connecteur ;Fusible et boîtier ;Dispositif de dissipation thermique ;Cavalier;Lentilles d'appareils optiques;Potentiomètre;Capteur;Aucun interrupteur scellé ;Autres domaines dans lesquels le revêtement peut affecter les performances ou le fonctionnement.
2. Zones à recouvrir : tous les joints de soudure, broches, conducteurs de composants.
3. Zones pouvant être peintes ou non
épaisseur
L'épaisseur est mesurée sur une surface plane, sans entrave et durcie du composant de circuit imprimé, ou sur une plaque de fixation qui subit le processus de fabrication avec le composant.Le panneau fixé peut être constitué du même matériau que le panneau imprimé ou d'un autre matériau non poreux, tel que du métal ou du verre.La mesure de l'épaisseur du film humide peut également être utilisée comme méthode facultative pour mesurer l'épaisseur du revêtement, à condition que la relation de conversion entre l'épaisseur du film sec et humide soit documentée.
Tableau 1 : Plage d'épaisseur standard pour chaque type de matériau de revêtement
Méthode de test d'épaisseur :
1. Outil de mesure de l’épaisseur du film sec : un micromètre (IPC-CC-830B) ;b Jauge d'épaisseur de film sec (base en fer)
Instrument à film sec micrométrique
2. Mesure de l'épaisseur du film humide : l'épaisseur du film humide peut être obtenue par la jauge d'épaisseur du film humide, puis calculée par la proportion de la teneur en solides de la colle.
Épaisseur du film sec
L'épaisseur du film humide est obtenue par la jauge d'épaisseur du film humide, puis l'épaisseur du film sec est calculée
Résolution des bords
Définition : Dans des circonstances normales, la valve de pulvérisation hors du bord de la ligne ne sera pas très droite, il y aura toujours une certaine bavure.Nous définissons la largeur de la bavure comme résolution du bord.Comme indiqué ci-dessous, la taille de d est la valeur de la résolution des bords.
Remarque : La résolution des bords est certainement la plus petite, mieux c'est, mais les différentes exigences des clients ne sont pas les mêmes, donc la résolution spécifique des bords enduits tant qu'elle répond aux exigences du client.
Comparaison de la résolution des bords
Uniformité, la colle doit être comme une épaisseur uniforme et un film transparent lisse recouvert sur le produit, l'accent est mis sur l'uniformité de la colle recouverte dans le produit au-dessus de la zone, alors elle doit avoir la même épaisseur, il n'y a pas de problèmes de processus : fissures, stratification, lignes oranges, pollution, phénomène capillaire, bulles.
Effet de revêtement automatique de la machine de revêtement automatique de la série AC Axis, l'uniformité est très constante
3. La méthode de réalisation du processus de revêtement et du processus de revêtement
Étape 1 Préparez-vous
Préparer les produits et la colle et autres éléments nécessaires ;Déterminer l'emplacement de la protection locale ;Déterminer les détails clés du processus
Étape 2 Laver
Il doit être nettoyé dans les plus brefs délais après le soudage pour éviter que la saleté de soudage ne soit difficile à nettoyer ;Déterminer si le polluant principal est polaire ou non polaire afin de sélectionner l'agent nettoyant approprié ;Si un agent de nettoyage à base d'alcool est utilisé, il faut prêter attention aux questions de sécurité : il doit y avoir de bonnes règles de ventilation, de refroidissement et de séchage après le lavage, pour éviter la volatilisation du solvant résiduel causée par une explosion dans le four ;Nettoyage à l'eau, laver le flux avec un liquide de nettoyage alcalin (émulsion), puis laver le liquide de nettoyage avec de l'eau pure pour répondre à la norme de nettoyage ;
3. Protection par masquage (si aucun équipement de revêtement sélectif n'est utilisé), c'est-à-dire masque ;
Il faut choisir un film non adhésif qui ne transférera pas le ruban de papier ;Un ruban de papier antistatique doit être utilisé pour la protection des circuits intégrés ;Selon les exigences des dessins, certains appareils sont blindés ;
4. Déshumidifier
Après le nettoyage, le PCBA (composant) blindé doit être pré-séché et déshumidifié avant le revêtement ;Déterminer la température/temps de pré-séchage en fonction de la température autorisée par PCBA (composant) ;
Tableau 2 : Le PCBA (composants) peut être autorisé à déterminer la température/la durée du tableau de pré-séchage
Étape 5 Postuler
La méthode de traitement du revêtement dépend des exigences de protection PCBA, de l'équipement de traitement existant et des réserves techniques existantes, qui sont généralement réalisées de la manière suivante :
un.Brosser à la main
Méthode de peinture à la main
Le revêtement au pinceau est le processus le plus largement applicable, adapté à la production en petits lots, la structure PCBA est complexe et dense, il faut protéger les exigences de protection des produits agressifs.Parce que le brossage peut contrôler le revêtement à volonté, les pièces qui ne peuvent pas être peintes ne seront pas polluées ;Consommation de brosse du minimum de matériau, adaptée au prix plus élevé des revêtements à deux composants ;Le processus de brossage a des exigences élevées pour l'opérateur, et les dessins et les exigences de revêtement doivent être soigneusement digérés avant la construction, et les noms des composants PCBA peuvent être identifiés, et des marques accrocheuses doivent être apposées sur les pièces qui ne sont pas autorisées à être enduit.L'opérateur n'est à aucun moment autorisé à toucher le plug-in imprimé avec la main pour éviter toute contamination ;
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b.Tremper à la main
Méthode de revêtement par trempage manuel
Le processus de revêtement par immersion fournit les meilleurs résultats de revêtement, permettant d'appliquer un revêtement uniforme et continu sur n'importe quelle partie du PCBA.Le processus de revêtement par immersion ne convient pas aux composants PCBA dotés de condensateurs réglables, de noyaux réglables, de potentiomètres, de noyaux en forme de coupelle et de certains dispositifs mal scellés.
Paramètres clés du processus de revêtement par immersion :
Ajustez la viscosité appropriée ;Contrôlez la vitesse à laquelle le PCBA est soulevé pour empêcher la formation de bulles.Habituellement, pas plus de 1 mètre par seconde d’augmentation de la vitesse ;
c.Pulvérisation
La pulvérisation est la méthode de traitement la plus largement utilisée et la plus facilement acceptée, qui se divise en deux catégories suivantes :
① Pulvérisation manuelle
Système de pulvérisation manuel
Il convient à la situation où la pièce à usiner est plus complexe et difficile de compter sur un équipement automatisé pour la production de masse, et il convient également à la situation où la gamme de produits a de nombreuses variétés mais la quantité est petite et elle peut être pulvérisée pour une position particulière.
La pulvérisation manuelle doit être notée : le brouillard de peinture polluera certains appareils, tels que les plug-ins PCB, les prises IC, certains contacts sensibles et certaines pièces de mise à la terre, ces pièces doivent faire attention à la fiabilité de la protection du blindage.Un autre point est que l'opérateur ne doit à aucun moment toucher la fiche imprimée avec la main pour éviter toute contamination de la surface de contact de la fiche.
② Pulvérisation automatique
Il s'agit généralement d'une pulvérisation automatique avec un équipement de revêtement sélectif.Convient à la production de masse, bonne consistance, haute précision, peu de pollution environnementale.Avec la modernisation de l'industrie, l'amélioration des coûts de main-d'œuvre et les exigences strictes en matière de protection de l'environnement, les équipements de pulvérisation automatique remplacent progressivement les autres méthodes de revêtement.