Poiché le dimensioni dei componenti PCBA diventano sempre più piccole, la densità diventa sempre più alta;Anche l'altezza tra i dispositivi e i dispositivi (il passo/l'altezza da terra tra PCB e PCB) sta diventando sempre più piccola e anche l'influenza dei fattori ambientali sul PCBA sta aumentando, quindi proponiamo requisiti più elevati per l'affidabilità di prodotti elettronici PCBA.
I componenti PCBA da grandi a piccoli, da radi a densi, cambiano tendenza
Fattori ambientali e loro effetti
Fattori ambientali comuni come umidità, polvere, nebbia salina, muffe, ecc. causano vari problemi di guasto del PCBA
Umidità nell'ambiente esterno dei componenti elettronici PCB, quasi tutti c'è il rischio di corrosione, di cui l'acqua è il mezzo più importante per la corrosione, le molecole d'acqua sono abbastanza piccole da penetrare nella fessura molecolare di alcuni materiali polimerici all'interno o attraverso il rivestimento si fora per raggiungere il metallo sottostante corrosivo.Quando l'atmosfera raggiunge una certa umidità, può causare migrazione elettrochimica del PCB, corrente di dispersione e distorsione del segnale nei circuiti ad alta frequenza.
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Vapore/umidità + contaminanti ionici (sali, agenti attivi di flusso) = elettrolita conduttivo + tensione di stress = migrazione elettrochimica
Quando l'umidità relativa nell'atmosfera raggiunge l'80%, ci sarà uno strato d'acqua spesso da 5 a 20 molecole, tutti i tipi di molecole possono muoversi liberamente, quando c'è carbonio, può produrre una reazione elettrochimica;Quando l'umidità relativa raggiunge il 60%, lo strato superficiale dell'apparecchiatura formerà una pellicola d'acqua con uno spessore da 2 a 4 molecole d'acqua e si verificheranno reazioni chimiche quando gli inquinanti si dissolvono al suo interno.Quando l'UR < 20% nell'atmosfera cessano quasi tutti i fenomeni di corrosione;
Pertanto, la protezione dall'umidità è una parte importante della protezione del prodotto.
Per i dispositivi elettronici, l'umidità si presenta in tre forme: pioggia, condensa e vapore acqueo.L'acqua è un elettrolita in grado di dissolvere grandi quantità di ioni corrosivi che corrodono i metalli.Quando la temperatura di una certa parte dell'apparecchiatura è inferiore al “punto di rugiada” (temperatura), si formerà della condensa sulla superficie: parti strutturali o PCBA.
polvere
Nell'atmosfera è presente polvere e la polvere assorbe gli ioni inquinanti depositandosi all'interno delle apparecchiature elettroniche e causando guasti.Questa è una caratteristica comune dei guasti elettronici sul campo.
Le polveri si dividono in due tipologie: le polveri grossolane sono particelle irregolari con un diametro compreso tra 2,5 e 15 micron, che generalmente non provocano problemi come rottura, arco voltaico, ma intaccano il contatto del connettore;Le polveri sottili sono particelle irregolari con un diametro inferiore a 2,5 micron.La polvere fine ha una certa adesione sul PCBA (impiallacciatura) e può essere rimossa con spazzole antistatiche.
Pericoli derivanti dalla polvere: a.A causa del deposito di polvere sulla superficie del PCBA, si genera corrosione elettrochimica e il tasso di guasto aumenta;B.Polvere + calore umido + nebbia salina causano i danni maggiori al PCBA e i guasti alle apparecchiature elettroniche sono maggiori nelle zone costiere, desertiche (terreni salini-alcalini), nell'industria chimica e nelle aree minerarie vicino al fiume Huaihe durante la stagione della muffa e delle piogge .
Pertanto, la protezione dalla polvere è una parte importante della protezione dei prodotti.
Spruzzo salino
La formazione di nebbia salina: la nebbia salina è causata da fattori naturali come le onde, le maree e la pressione della circolazione atmosferica (monsoni), il sole, e cade nell'entroterra con il vento, e la sua concentrazione diminuisce con la distanza dalla costa, solitamente 1Km dalla costa. la costa è l'1% della costa (ma il tifone soffierà più lontano).
I danni della nebbia salina: a.danneggiare il rivestimento delle parti strutturali metalliche;B.La velocità accelerata della corrosione elettrochimica porta alla rottura del filo metallico e al guasto dei componenti.
Fonti di corrosione simili: a.Nel sudore delle mani sono presenti sale, urea, acido lattico e altre sostanze chimiche, che hanno lo stesso effetto corrosivo della nebbia salina sulle apparecchiature elettroniche, pertanto è necessario indossare guanti durante il montaggio o l'uso e il rivestimento non deve essere toccato a mani nude;B.Nel flusso sono presenti alogeni e acidi, che devono essere puliti e la concentrazione residua controllata.
Pertanto, la prevenzione degli spruzzi salini è una parte importante della protezione del prodotto.
muffa
Muffa, il nome comune dei funghi filamentosi, significa “funghi ammuffiti”, che tendono a formare un micelio rigoglioso, ma non producono grandi corpi fruttiferi come i funghi.In luoghi umidi e caldi, su molti oggetti crescono colonie visibili di lanugine, fiocchi o ragni, ovvero muffe.
Fenomeno della muffa PCB
Il danno della muffa: a.la fagocitosi e la propagazione delle muffe fanno sì che l'isolamento dei materiali organici diminuisca, si danneggi e si guasti;B.I metaboliti della muffa sono acidi organici, che influenzano l'isolamento e la resistenza elettrica e producono archi elettrici.
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Pertanto, l'antimuffa è una parte importante della protezione dei prodotti.
Considerando gli aspetti di cui sopra, l'affidabilità del prodotto deve essere maggiormente garantita e deve essere isolato il più possibile dall'ambiente esterno, per questo viene introdotto il processo di rivestimento sagomato.
Dopo il processo di rivestimento del PCB, l'effetto di ripresa sotto la lampada viola, anche il rivestimento originale può essere così bello!
Tre rivestimenti antiverniciatura si riferiscono alla superficie del PCB rivestita con un sottile strato di strato protettivo isolante, attualmente è il metodo di rivestimento superficiale post-saldatura più comunemente utilizzato, a volte noto come rivestimento superficiale, rivestimento a forma di rivestimento (nome inglese rivestimento, rivestimento conforme ).Isola i componenti elettronici sensibili dagli ambienti difficili, migliorando notevolmente la sicurezza e l'affidabilità dei prodotti elettronici e prolungando la durata dei prodotti.I rivestimenti tri-resistenti proteggono i circuiti/componenti da fattori ambientali quali umidità, contaminanti, corrosione, stress, urti, vibrazioni meccaniche e cicli termici, migliorando allo stesso tempo la resistenza meccanica e le proprietà di isolamento del prodotto.
Dopo il processo di rivestimento, il PCB forma una pellicola protettiva trasparente sulla superficie, che può prevenire efficacemente l'intrusione di gocce d'acqua e umidità, evitare perdite e cortocircuiti.
2. Punti principali del processo di rivestimento
Secondo i requisiti IPC-A-610E (standard di test degli assemblaggi elettronici), si manifesta principalmente nei seguenti aspetti
Scheda PCB complessa
1. Aree che non possono essere rivestite:
Aree che richiedono collegamenti elettrici, come cuscinetti dorati, dita dorate, fori passanti metallici, fori di prova;Batterie e supporti per batterie;Connettore;Fusibile e alloggiamento;Dispositivo di dissipazione del calore;Ponticello;Lenti di dispositivi ottici;Potenziometro;Sensore;Nessun interruttore sigillato;Altre aree in cui il rivestimento può influire sulle prestazioni o sul funzionamento.
2. Aree che devono essere rivestite: tutti i giunti di saldatura, i perni, i conduttori dei componenti.
3. Aree che possono essere verniciate o meno
spessore
Lo spessore viene misurato su una superficie piana, senza ostacoli e polimerizzata del componente del circuito stampato o su una piastra di fissaggio sottoposta al processo di produzione con il componente.Il pannello attaccato può essere dello stesso materiale del pannello stampato o altro materiale non poroso, come metallo o vetro.La misurazione dello spessore del film umido può essere utilizzata anche come metodo opzionale per la misurazione dello spessore del rivestimento, a condizione che sia documentata la relazione di conversione tra lo spessore del film secco e quello umido.
Tabella 1: Intervallo di spessore standard per ciascun tipo di materiale di rivestimento
Metodo di prova dello spessore:
1. Strumento di misurazione dello spessore del film secco: un micrometro (IPC-CC-830B);b Misuratore di spessore del film secco (base in ferro)
Strumento micrometrico per film secco
2. Misurazione dello spessore del film bagnato: lo spessore del film bagnato può essere ottenuto mediante lo spessimetro del film bagnato e quindi calcolato in base alla proporzione del contenuto solido della colla
Spessore del film secco
Lo spessore del film bagnato si ottiene mediante lo spessimetro del film bagnato, quindi viene calcolato lo spessore del film secco
Risoluzione dei bordi
Definizione: In circostanze normali, il getto della valvola a spruzzo fuori dal bordo della linea non sarà molto dritto, ci sarà sempre una certa bava.Definiamo la larghezza della bava come risoluzione del bordo.Come mostrato di seguito, la dimensione di d è il valore della risoluzione del bordo.
Nota: la risoluzione del bordo è sicuramente più piccola è, meglio è, ma i diversi requisiti del cliente non sono gli stessi, quindi la risoluzione specifica del bordo rivestito purché soddisfi i requisiti del cliente.
Confronto della risoluzione dei bordi
Uniformità, la colla dovrebbe avere uno spessore uniforme e una pellicola trasparente liscia ricoperta sul prodotto, l'accento è posto sull'uniformità della colla ricoperta nel prodotto sopra l'area, quindi deve avere lo stesso spessore, non ci sono problemi di processo: crepe, stratificazione, linee arancioni, inquinamento, fenomeno capillare, bolle.
Effetto di rivestimento automatico della macchina di rivestimento automatica della serie AC dell'asse, l'uniformità è molto coerente
3. Il metodo di realizzazione del processo di rivestimento e del processo di rivestimento
Passaggio 1 Prepararsi
Preparare prodotti, colla e altri articoli necessari;Determinare la posizione della protezione locale;Determinare i dettagli chiave del processo
Passaggio 2 Lavare
Dovrebbe essere pulito entro il più breve tempo possibile dopo la saldatura per evitare che lo sporco di saldatura sia difficile da pulire;Determinare se l'inquinante principale è polare o non polare per selezionare il detergente appropriato;Se si utilizza un detergente alcolico, è necessario prestare attenzione alle questioni di sicurezza: devono esserci buone regole di ventilazione e raffreddamento e processo di asciugatura dopo il lavaggio, per evitare la volatilizzazione residua del solvente causata dall'esplosione nel forno;Pulizia dell'acqua, lavare il fondente con un liquido detergente alcalino (emulsione), quindi lavare il liquido detergente con acqua pura per soddisfare gli standard di pulizia;
3. Protezione tramite mascheramento (se non viene utilizzata l'attrezzatura per il rivestimento selettivo), ovvero maschera;
Se si sceglie una pellicola non adesiva, il nastro di carta non verrà trasferito;Per la protezione del circuito integrato è necessario utilizzare nastro di carta antistatico;Secondo quanto richiesto dai disegni, alcuni dispositivi sono schermati;
4.Deumidificare
Dopo la pulizia, il PCBA (componente) schermato deve essere pre-asciugato e deumidificato prima del rivestimento;Determinare la temperatura/tempo di pre-essiccazione in base alla temperatura consentita dal PCBA (componente);
Tabella 2: È possibile consentire ai PCBA (componenti) di determinare la temperatura/il tempo della tabella di pre-essiccazione
Passaggio 5 Applicare
Il metodo di rivestimento dipende dai requisiti di protezione PCBA, dalle apparecchiature di processo esistenti e dalle riserve tecniche esistenti, che di solito vengono raggiunti nei seguenti modi:
UN.Spazzolare a mano
Metodo di pittura a mano
Il rivestimento a spazzola è il processo più ampiamente applicabile, adatto alla produzione di piccoli lotti, la struttura PCBA è complessa e densa e necessita di proteggere i requisiti di protezione dei prodotti aggressivi.Poiché la spazzolatura può controllare il rivestimento a piacimento, le parti che non possono essere verniciate non verranno inquinate;Consumo della spazzola di minor materiale, adatto al prezzo più elevato dei rivestimenti bicomponenti;Il processo di spazzolatura presenta requisiti elevati per l'operatore e i disegni e i requisiti per il rivestimento devono essere attentamente analizzati prima della costruzione, i nomi dei componenti PCBA possono essere identificati e i segni accattivanti devono essere apposti sulle parti a cui non è consentito essere rivestito.All'operatore non è consentito in nessun momento toccare con le mani il plug-in stampato per evitare contaminazioni;
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B.Immergere a mano
Metodo di rivestimento per immersione manuale
Il processo di rivestimento per immersione fornisce i migliori risultati di rivestimento, consentendo l'applicazione di un rivestimento uniforme e continuo su qualsiasi parte del PCBA.Il processo di rivestimento per immersione non è adatto per componenti PCBA con condensatori regolabili, nuclei trimmer, potenziometri, nuclei a forma di tazza e alcuni dispositivi scarsamente sigillati.
Parametri chiave del processo di rivestimento per immersione:
Regolare la viscosità appropriata;Controllare la velocità con cui viene sollevato il PCBA per evitare la formazione di bolle.Di solito non più di 1 metro al secondo di aumento della velocità;
C.Spruzzatura
La spruzzatura è il metodo di processo più utilizzato e facilmente accettato, suddiviso nelle seguenti due categorie:
① Spruzzatura manuale
Sistema di spruzzatura manuale
È adatto alla situazione in cui il pezzo è più complesso ed è difficile fare affidamento su apparecchiature automatizzate per la produzione di massa, ed è anche adatto alla situazione in cui la linea di prodotti ha molte varietà ma la quantità è piccola e può essere spruzzata una posizione speciale.
È necessario tenere presente la spruzzatura manuale: la nebbia di vernice inquinerà alcuni dispositivi, come plug-in PCB, prese IC, alcuni contatti sensibili e alcune parti messe a terra; queste parti devono prestare attenzione all'affidabilità della protezione della schermatura.Un altro punto è che l'operatore non deve mai toccare con le mani la spina stampata per evitare la contaminazione della superficie di contatto della spina.
② Spruzzatura automatica
Di solito si riferisce alla spruzzatura automatica con apparecchiature di rivestimento selettivo.Adatto per produzione di massa, buona consistenza, alta precisione, poco inquinamento ambientale.Con il miglioramento del settore, il miglioramento del costo della manodopera e i severi requisiti di protezione ambientale, le apparecchiature di spruzzatura automatica stanno gradualmente sostituendo altri metodi di rivestimento.