Detaillierte Analyse von SMT-Patch und THT-Durchgangsloch-Plug-in-PCBA, drei Anti-Lack-Beschichtungsprozessen und Schlüsseltechnologien!
Da die Größe der PCBA-Komponenten immer kleiner wird, wird die Dichte immer höher;Auch die Auflagehöhe zwischen Geräten und Geräten (der Abstand zwischen PCB und Bodenfreiheit) wird immer kleiner und auch der Einfluss von Umweltfaktoren auf PCBA nimmt zu.Daher stellen wir höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit von PCBA elektronischer Produkte.
1.Umweltfaktoren und ihre Auswirkungen
Häufige Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit, Staub, Salznebel, Schimmel usw. können verschiedene Fehlerprobleme bei PCBA verursachen
Feuchtigkeit
Nahezu alle elektronischen Leiterplattenkomponenten in der äußeren Umgebung sind korrosionsgefährdet, wobei Wasser das wichtigste Korrosionsmedium ist.Wassermoleküle sind klein genug, um die molekulare Maschenlücke einiger Polymermaterialien zu durchdringen und in das Innere einzudringen oder durch das Loch in der Beschichtung das darunter liegende Metall zu erreichen und dort Korrosion zu verursachen.Wenn die Atmosphäre eine bestimmte Luftfeuchtigkeit erreicht, kann es zu elektrochemischer Migration der Leiterplatte, Leckströmen und Signalverzerrungen im Hochfrequenzkreis kommen.
Dampf/Feuchtigkeit + ionische Verunreinigungen (Salze, Flussmittel) = leitfähige Elektrolyte + Spannungsspannung = elektrochemische Migration
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre 80 % erreicht, entsteht ein Wasserfilm mit einer Dicke von 5 bis 20 Molekülen, und alle Arten von Molekülen können sich frei bewegen.Wenn Kohlenstoff vorhanden ist, können elektrochemische Reaktionen auftreten.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit 60 % erreicht, bildet die Oberflächenschicht des Geräts einen 2 bis 4 Wassermoleküle dicken Wasserfilm. Wenn sich darin Schadstoffe lösen, kommt es zu chemischen Reaktionen.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre < 20 % beträgt, hören fast alle Korrosionsphänomene auf.
Daher ist Feuchtigkeitsbeständigkeit ein wichtiger Bestandteil des Produktschutzes.
Bei elektronischen Geräten gibt es drei Formen von Feuchtigkeit: Regen, Kondenswasser und Wasserdampf.Wasser ist ein Elektrolyt, der große Mengen korrosiver Ionen löst, die Metalle angreifen.Wenn die Temperatur eines bestimmten Teils der Ausrüstung unter dem „Taupunkt“ (Temperatur) liegt, kommt es zu Kondensation auf der Oberfläche: Strukturteilen oder PCBA.
Staub
In der Atmosphäre befindet sich Staub, staubadsorbierte Ionenschadstoffe setzen sich im Inneren elektronischer Geräte ab und verursachen Störungen.Dies ist ein häufiges Problem bei elektronischen Ausfällen im Feld.
Staub wird in zwei Arten unterteilt: Grober Staub hat einen Durchmesser von 2,5 bis 15 Mikrometern und besteht aus unregelmäßigen Partikeln, die im Allgemeinen keine Störungen, Lichtbögen oder andere Probleme verursachen, aber den Steckerkontakt beeinträchtigen.Feinstaub besteht aus unregelmäßigen Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern.Feinstaub hat eine gewisse Haftung auf PCBA (Furnier), die nur mit einer antistatischen Bürste entfernt werden kann.
Gefahren durch Staub: A.Da sich Staub auf der PCBA-Oberfläche ablagert, kommt es zu elektrochemischer Korrosion und die Ausfallrate steigt;B.Staub + feuchte Hitze + Salznebel verursachten den größten Schaden an PCBA, und der Ausfall elektronischer Geräte war während des Mehltau- und Schimmelbefalls am häufigsten in der chemischen Industrie und im Bergbaugebiet in Küstennähe, in der Wüste (Salz-Alkali-Land) und im Süden des Huaihe-Flusses die Regenzeit.
Daher ist Staubschutz ein wichtiger Bestandteil des Produkts.
Salz Spray
Die Entstehung von Salznebel:Salznebel wird durch natürliche Faktoren wie Meereswellen, Gezeiten, atmosphärischen Zirkulationsdruck (Monsun), Sonnenschein usw. verursacht.Mit dem Wind driftet es landeinwärts und seine Konzentration nimmt mit der Entfernung von der Küste ab.Normalerweise beträgt die Konzentration des Salznebels 1 % der Küste, wenn er 1 km von der Küste entfernt ist (in Taifunperioden weht er jedoch weiter).
Die Schädlichkeit von Salzsprühnebel:A.die Beschichtung von Metallbauteilen beschädigen;B.Die Beschleunigung der elektrochemischen Korrosionsgeschwindigkeit führt zum Bruch von Metalldrähten und zum Ausfall von Komponenten.
Ähnliche Korrosionsquellen:A.Handschweiß enthält Salz, Harnstoff, Milchsäure und andere Chemikalien, die auf elektronische Geräte die gleiche ätzende Wirkung haben wie Salznebel.Deshalb sollten bei der Montage oder Nutzung Handschuhe getragen werden und die Beschichtung nicht mit bloßen Händen berührt werden;B.Das Flussmittel enthält Halogene und Säuren, die gereinigt und deren Restkonzentration kontrolliert werden sollten.
Daher ist die Verhinderung von Salzsprühnebel ein wichtiger Bestandteil des Produktschutzes.
Schimmel
Mehltau, der gebräuchliche Name für Fadenpilze, bedeutet „schimmelige Pilze“, die dazu neigen, üppiges Myzel zu bilden, aber keine großen Fruchtkörper wie Pilze produzieren.An feuchten und warmen Orten wachsen bei vielen Gegenständen mit bloßem Auge einige der flockigen, flockigen oder spinnennetzförmigen Kolonien, also Schimmel.
FEIGE.5: PCB-Schimmelphänomen
Schaden durch Schimmel: A.Schimmelpilzphagozytose und -vermehrung führen dazu, dass die Isolierung organischer Materialien abnimmt, beschädigt wird und versagt;B.Die Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen sind organische Säuren, die die Isolierung und elektrische Festigkeit beeinträchtigen und einen Lichtbogen erzeugen.
Daher ist Anti-Schimmel ein wichtiger Bestandteil von Schutzprodukten.
Unter Berücksichtigung der oben genannten Aspekte muss die Zuverlässigkeit des Produkts besser gewährleistet werden, es muss so gering wie möglich von der äußeren Umgebung isoliert sein, daher wird der Formbeschichtungsprozess eingeführt.
Beschichten der Leiterplatte nach dem Beschichtungsprozess, unter dem violetten Lampeneffekt kann die Originalbeschichtung so schön sein!
Drei Anti-Lack-Beschichtungenbezieht sich auf das Auftragen einer dünnen schützenden Isolierschicht auf die Oberfläche einer Leiterplatte.Es ist derzeit die am häufigsten verwendete Beschichtungsmethode nach dem Schweißen, manchmal auch Oberflächenbeschichtung und Schutzbeschichtung (englischer Name: Beschichtung, Schutzbeschichtung) genannt.Es isoliert empfindliche elektronische Komponenten von der rauen Umgebung, kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit elektronischer Produkte erheblich verbessern und die Lebensdauer von Produkten verlängern.Drei Anti-Lack-Beschichtungen können Schaltkreise/Komponenten vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Schadstoffen, Korrosion, Stress, Stößen, mechanischen Vibrationen und thermischen Zyklen schützen und gleichzeitig die mechanische Festigkeit und die Isolationseigenschaften des Produkts verbessern.
Bilden Sie nach dem Beschichtungsprozess der Leiterplatte einen transparenten Schutzfilm auf der Oberfläche, der das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit wirksam verhindern und Leckagen und Kurzschlüsse vermeiden kann.
2. Hauptpunkte des Beschichtungsprozesses
Gemäß den Anforderungen von IPC-A-610E (Electronic Assembly Testing Standard) spiegelt sich dies hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider:
Region
1. Bereiche, die nicht beschichtet werden können:
Bereiche, die elektrische Verbindungen erfordern, wie z. B. Goldpads, Goldfinger, Metalldurchgangslöcher, Testlöcher;
Batterien und Batteriereparaturgeräte;
Verbinder;
Sicherung und Gehäuse;
Wärmeableitungsgerät;
Überbrückungskabel;
Die Linse eines optischen Geräts;
Potentiometer;
Sensor;
Kein versiegelter Schalter;
Andere Bereiche, in denen die Beschichtung die Leistung oder den Betrieb beeinträchtigen kann.
2. Bereiche, die beschichtet werden müssen: alle Lötstellen, Stifte, Bauteile und Leiter.
3. Optionale Bereiche
Dicke
Die Dicke wird auf einer flachen, ungehinderten, ausgehärteten Oberfläche der gedruckten Schaltungskomponente oder auf einer befestigten Platte gemessen, die zusammen mit der Komponente dem Prozess unterzogen wird.Angebrachte Platinen können aus dem gleichen Material wie Leiterplatten oder anderen nicht porösen Materialien wie Metall oder Glas bestehen.Als optionale Methode zur Schichtdickenmessung kann auch die Nassfilmdickenmessung eingesetzt werden, sofern ein dokumentierter Umrechnungszusammenhang zwischen Nass- und Trockenfilmdicke besteht.
Tabelle 1: Standarddickenbereich für jede Art von Beschichtungsmaterial
Prüfmethode der Dicke:
1. Trockenfilmdickenmessgerät: ein Mikrometer (IPC-CC-830B);b Trockenschichtdickenmessgerät (Eisenbasis)
Abbildung 9. Mikrometer-Trockenfilmgerät
2. Messung der Nassfilmdicke: Die Dicke des Nassfilms kann mit einem Nassfilmdickenmessgerät ermittelt und dann anhand des Anteils des Leimfeststoffgehalts berechnet werden
Dicke des Trockenfilms
In FIG.In 10 wurde die Nassfilmdicke mit dem Nassfilmdickentester ermittelt und anschließend die Trockenfilmdicke berechnet
Kantenauflösung
Definition: Unter normalen Umständen ist das Sprühventil, das aus der Leitungskante sprüht, nicht sehr gerade, es wird immer ein gewisser Grat vorhanden sein.Als Kantenauflösung definieren wir die Breite des Grats.Wie unten gezeigt, ist die Größe von d der Wert der Kantenauflösung.
Hinweis: Die Kantenauflösung ist definitiv umso kleiner, je besser, aber unterschiedliche Kundenanforderungen sind nicht gleich, daher muss die spezifische beschichtete Kantenauflösung den Kundenanforderungen entsprechen.
Abbildung 11: Vergleich der Kantenauflösung
Gleichmäßigkeit
Der Kleber sollte wie ein gleichmäßig dicker und glatter und transparenter Film sein, der mit dem Produkt bedeckt ist. Der Schwerpunkt liegt auf der Gleichmäßigkeit des Klebers, der mit dem Produkt über dem Bereich bedeckt ist. Dann muss er die gleiche Dicke haben, es gibt keine Prozessprobleme: Risse, Schichtung, orangefarbene Linien, Verschmutzung, Kapillarphänomen, Blasen.
Abbildung 12: Der Beschichtungseffekt der automatischen Beschichtungsmaschine der Axial-AC-Serie ist sehr gleichmäßig
3. Die Realisierung des Beschichtungsprozesses
Beschichtungsprozess
1 Bereiten Sie sich vor
Bereiten Sie Produkte, Kleber und andere notwendige Gegenstände vor;
Bestimmen Sie den Ort des lokalen Schutzes;
Bestimmen Sie wichtige Prozessdetails
2: Waschen
Sollte in kürzester Zeit nach dem Schweißen gereinigt werden, um zu verhindern, dass Schweißschmutz schwer zu reinigen ist;
Bestimmen Sie, ob der Hauptschadstoff polar oder unpolar ist, um das geeignete Reinigungsmittel auszuwählen.
Wenn alkoholisches Reinigungsmittel verwendet wird, müssen Sicherheitsaspekte beachtet werden: Es muss eine gute Belüftung sowie Regeln für den Kühl- und Trocknungsprozess nach dem Waschen vorhanden sein, um die Verflüchtigung des restlichen Lösungsmittels durch eine Explosion im Ofen zu verhindern.
Wasserreinigung mit alkalischer Reinigungsflüssigkeit (Emulsion) zum Waschen des Flussmittels und anschließendes Spülen mit reinem Wasser zur Reinigung der Reinigungsflüssigkeit, um die Reinigungsstandards zu erfüllen;
3. Maskierungsschutz (wenn keine selektive Beschichtungsausrüstung verwendet wird), d. h. Maske;
Wenn Sie eine nicht klebende Folie wählen, wird das Papierband nicht übertragen.
Zum IC-Schutz sollte antistatisches Papierband verwendet werden.
Gemäß den Anforderungen der Zeichnungen für einige Geräte zum Abschirmschutz;
4. Entfeuchten
Nach der Reinigung muss die abgeschirmte PCBA (Komponente) vor dem Beschichten vorgetrocknet und entfeuchtet werden;
Bestimmen Sie die Temperatur/Zeit der Vortrocknung entsprechend der von der PCBA (Komponente) zulässigen Temperatur.
PCBA (Komponente) kann die Temperatur/Zeit der Vortrocknungstabelle bestimmen
5 Mantel
Der Prozess der Formbeschichtung hängt von den PCBA-Schutzanforderungen, der vorhandenen Prozessausrüstung und der vorhandenen technischen Reserve ab, die in der Regel auf folgende Weise erreicht wird:
A.Von Hand bürsten
Abbildung 13: Handbürstenmethode
Das Bürstenbeschichten ist das am weitesten verbreitete Verfahren und eignet sich für die Kleinserienfertigung. Die PCBA-Struktur ist komplex und dicht und muss den Schutzanforderungen rauer Produkte gerecht werden.Weil die Bürstenbeschichtung frei gesteuert werden kann, so dass die Teile, die nicht lackiert werden dürfen, nicht verschmutzt werden;
Das Pinselstreichen verbraucht am wenigsten Material, passend zum höheren Preis der Zweikomponentenfarbe;
Der Lackierprozess stellt hohe Anforderungen an den Bediener.Vor dem Bau sollten die Zeichnungen und Beschichtungsanforderungen sorgfältig geprüft, die Namen der PCBA-Komponenten erkannt und die Teile, die nicht beschichtet werden dürfen, mit auffälligen Markierungen gekennzeichnet werden.
Um eine Kontamination zu vermeiden, ist es den Bedienern zu keinem Zeitpunkt gestattet, das gedruckte Plug-in mit den Händen zu berühren.
b. Von Hand eintauchen
Abbildung 14: Handtauchbeschichtungsverfahren
Das Tauchbeschichtungsverfahren liefert die besten Beschichtungsergebnisse.Eine gleichmäßige, kontinuierliche Beschichtung kann auf jeden Teil der PCBA aufgetragen werden.Das Tauchbeschichtungsverfahren eignet sich nicht für Leiterplatten mit einstellbaren Kondensatoren, Feinabstimmungsmagnetkernen, Potentiometern, becherförmigen Magnetkernen und einigen Teilen mit schlechter Abdichtung.
Schlüsselparameter des Tauchbeschichtungsprozesses:
Stellen Sie die entsprechende Viskosität ein;
Kontrollieren Sie die Geschwindigkeit, mit der die PCBA angehoben wird, um die Bildung von Blasen zu verhindern.Normalerweise nicht mehr als 1 Meter pro Sekunde;
C.Sprühen
Sprühen ist die am weitesten verbreitete und leicht zu akzeptierende Prozessmethode, die in die folgenden zwei Kategorien unterteilt ist:
① Manuelles Sprühen
Abbildung 15: Manuelle Sprühmethode
Geeignet für komplexere Werkstücke, es ist schwierig, sich auf Automatisierungsgeräte in der Massenproduktion zu verlassen, und es ist auch für die Produktlinienvielfalt geeignet, aber weniger Situationen können in eine speziellere Position gesprüht werden.
Hinweis zum manuellen Sprühen: Farbnebel verunreinigt einige Geräte, z. B. Leiterplattenstecker, IC-Sockel, einige empfindliche Kontakte und einige Erdungsteile. Bei diesen Teilen muss auf die Zuverlässigkeit des Schutzes geachtet werden.Ein weiterer Punkt ist, dass der Bediener den bedruckten Stecker zu keinem Zeitpunkt mit der Hand berühren sollte, um eine Verschmutzung der Steckerkontaktfläche zu verhindern.
② Automatisches Sprühen
Dabei handelt es sich in der Regel um automatisches Sprühen mit selektiver Beschichtungsausrüstung.Geeignet für die Massenproduktion, gute Konsistenz, hohe Präzision, geringe Umweltbelastung.Mit der Modernisierung der Industrie, dem Anstieg der Arbeitskosten und den strengen Anforderungen des Umweltschutzes ersetzen automatische Sprühgeräte nach und nach andere Beschichtungsmethoden.
Mit den steigenden Automatisierungsanforderungen der Industrie 4.0 hat sich der Fokus der Branche von der Bereitstellung geeigneter Beschichtungsanlagen auf die Lösung des Problems des gesamten Beschichtungsprozesses verlagert.Automatische selektive Beschichtungsmaschine – präzise Beschichtung und keine Materialverschwendung, geeignet für große Beschichtungsmengen, am besten geeignet für große Mengen von drei Antilackbeschichtungen.
Vergleich vonautomatische BeschichtungsmaschineUndtraditionelles Beschichtungsverfahren
Traditionelle dreischichtige PCBA-Lackierung:
1) Bürstenbeschichtung: Es gibt Blasen, Wellen, Bürstenhaarentfernung;
2) Schreiben: zu langsam, Präzision kann nicht kontrolliert werden;
3) Das ganze Stück einweichen: zu verschwenderische Farbe, langsame Geschwindigkeit;
4) Spritzen mit der Spritzpistole: Zum Schutz der Vorrichtung, zu starkes Abdriften
Beschichtungsmaschinenbeschichtung:
1) Die Sprühmenge, die Sprühposition und die Sprühfläche werden genau eingestellt, und es ist nicht erforderlich, Personen hinzuzufügen, die die Platte nach dem Sprühlackieren abwischen.
2) Einige Steckkomponenten mit großem Abstand vom Plattenrand können ohne Installation der Vorrichtung direkt lackiert werden, wodurch Personal für die Platteninstallation eingespart wird.
3) Keine Gasverflüchtigung, um eine saubere Betriebsumgebung zu gewährleisten.
4) Das gesamte Substrat muss nicht mit Vorrichtungen zum Abdecken des Kohlenstofffilms versehen werden, wodurch die Möglichkeit einer Kollision ausgeschlossen wird.
5) Drei gleichmäßige Anti-Lack-Beschichtungsdicken verbessern die Produktionseffizienz und Produktqualität erheblich, vermeiden aber auch Farbverschwendung.
Die automatische Drei-Anti-Lack-Beschichtungsmaschine PCBA ist speziell für das Sprühen von drei intelligenten Anti-Lack-Sprühgeräten konzipiert.Da das zu sprühende Material und die aufgetragene Sprühflüssigkeit unterschiedlich sind, ist auch die Beschichtungsmaschine in der Konstruktion der Ausrüstungskomponentenauswahl unterschiedlich. Drei Anti-Lack-Beschichtungsmaschinen verwenden das neueste Computersteuerungsprogramm und können die dreiachsige Verbindung realisieren. Gleichzeitig ist es mit einem Kamerapositionierungs- und Trackingsystem ausgestattet und kann den Sprühbereich genau steuern.
Drei-Anti-Lack-Beschichtungsmaschine, auch bekannt als Drei-Anti-Lack-Klebemaschine, Drei-Anti-Lack-Sprühklebermaschine, Drei-Anti-Lack-Öl-Sprühmaschine, Drei-Anti-Lack-Sprühmaschine, dient speziell der Flüssigkeitskontrolle auf der Leiterplattenoberfläche Bedeckt mit einer Schicht aus drei Anti-Lack-Methoden wie Imprägnierung, Sprühen oder Schleuderbeschichtung auf der Leiterplattenoberfläche, bedeckt mit einer Schicht Fotolack.
Wie die neue Ära der drei Anti-Lack-Beschichtungsanforderungen gelöst werden kann, ist zu einem dringenden Problem geworden, das in der Branche gelöst werden muss.Die automatische Beschichtungsausrüstung, die durch eine selektive Präzisionsbeschichtungsmaschine repräsentiert wird, bietet eine neue Art der Bedienung.Beschichtung präzise und keine Materialverschwendung, am besten geeignet für eine große Anzahl von drei Anti-Lack-Beschichtungen.