À misura chì a dimensione di i cumpunenti PCBA diventa sempre più chjuca, a densità diventa sempre più alta; L'altezza di supportu trà i dispositivi è i dispositivi (a distanza trà u PCB è a distanza da terra) diventa ancu sempre più chjuca, è l'influenza di i fattori ambientali nantu à u PCBA hè ancu in crescita. Dunque, presentemu requisiti più elevati per l'affidabilità di u PCBA di i prudutti elettronichi.
1. Fattori ambientali è u so impattu
I fattori ambientali cumuni cum'è l'umidità, a polvera, a spruzzatura di sale, a muffa, ecc., ponu causà diversi prublemi di fallimentu di PCBA.
Umidità
Quasi tutti i cumpunenti elettronichi di PCB in l'ambiente esternu sò à risicu di corrosione, frà i quali l'acqua hè u mezu più impurtante per a corrosione. E molecule d'acqua sò abbastanza chjuche per penetrà a fessura moleculare di a maglia di certi materiali polimeri è entre in l'internu o ghjunghje à u metallu sottustante attraversu u foru di spillo di u rivestimentu per causà corrosione. Quandu l'atmosfera righjunghje una certa umidità, pò causà migrazione elettrochimica di PCB, corrente di dispersione è distorsione di u signale in u circuitu d'alta frequenza.
Vapore/umidità + contaminanti ionichi (sali, agenti attivi di flussu) = elettroliti conduttivi + tensione di stress = migrazione elettrochimica
Quandu l'umidità relativa in l'atmosfera righjunghje l'80%, ci serà una pellicola d'acqua cù un spessore di 5 ~ 20 molecule, è tutti i tipi di molecule ponu spustassi liberamente. Quandu u carbone hè presente, ponu accade reazzioni elettrochimiche.
Quandu l'RH righjunghji u 60%, u stratu superficiale di l'equipaggiu formerà una pellicola d'acqua spessa di 2 ~ 4 molecule d'acqua, quandu ci sò inquinanti chì si dissolvenu, ci saranu reazioni chimiche;
Quandu l'umidità relativa hè inferiore à 20% in l'atmosfera, guasi tutti i fenomeni di corrosione si fermanu.
Dunque, a resistenza à l'umidità hè una parte impurtante di a prutezzione di u produttu.
Per i dispusitivi elettronichi, l'umidità si presenta in trè forme: pioggia, cundensazione è vapore acqueo. L'acqua hè un elettrolitu chì dissolve grandi quantità di ioni currusivi chì corrodenu i metalli. Quandu a temperatura di una certa parte di l'apparecchiatura hè sottu à u "puntu di rugiada" (temperatura), ci serà cundensazione nantu à a superficia: parti strutturali o PCBA.
Polvera
Ci hè polvere in l'atmosfera, i pollutanti ionici adsorbiti da a polvere si depositanu in l'internu di l'apparecchiature elettroniche è causanu guasti. Questu hè un prublema cumunu cù i guasti elettronichi in u campu.
A polvara hè divisa in dui tipiA polvera grossa hè u diametru di 2,5 ~ 15 micron di particelle irregulari, generalmente ùn causa micca difetti, arcu è altri prublemi, ma affetta u cuntattu di u connettore; A polvera fina hè particelle irregulari cù un diametru inferiore à 2,5 micron. A polvera fina hà una certa adesione nantu à u PCBA (impiallacciatura), chì pò esse eliminata solu cù una spazzola antistatica.
Periculi di a polveraA causa di a polvera chì si deposita nantu à a superficia di u PCBA, si genera una currusione elettrochimica, è u tassu di fallimentu aumenta; b. A polvera + u calore umitu + a nebbia salina anu causatu i più grandi danni à u PCBA, è u fallimentu di l'apparecchiature elettroniche hè statu u più grande in l'industria chimica è in a zona minera vicinu à a costa, u desertu (terra salina-alcalina) è u sudu di u fiume Huaihe durante a stagione di a muffa è di e piogge.
Dunque, a prutezzione da a polvera hè una parte impurtante di u pruduttu.
Spruzzu di sale
A furmazione di nebbia salina:A nebbia salina hè causata da fattori naturali cum'è l'onde oceaniche, e maree, a pressione di a circulazione atmosferica (monsone), u sole è cusì via. Si trascina versu l'internu cù u ventu, è a so cuncentrazione diminuisce cù a distanza da a costa. Di solitu, a cuncentrazione di nebbia salina hè di 1% di a costa quandu si trova à 1 km da a costa (ma soffia più luntanu durante u periodu di i tifoni).
A nocività di a nebbia salina:a. dannighjà u rivestimentu di e parti strutturali metalliche; b. L'accelerazione di a velocità di currusione elettrochimica porta à a frattura di i fili metallichi è à a rottura di i cumpunenti.
Fonti simili di corrosione:a. U sudore di e mani cuntene sale, urea, acidu latticu è altri prudutti chimichi, chì anu u listessu effettu currusivu nantu à l'apparecchiature elettroniche cum'è a spruzzatura salina. Dunque, i guanti devenu esse purtati durante u montaggio o l'usu, è u rivestimentu ùn deve esse toccu à mani nude; b. Ci sò alogeni è acidi in u flussu, chì devenu esse puliti è a so cuncentrazione residuale cuntrullata.
Dunque, a prevenzione di a spruzzatura salina hè una parte impurtante di a prutezzione di i prudutti.
Muffa
A muffa, u nome cumunu di i funghi filamentosi, significa "funghi ammuffiti", tendenu à furmà miceliu lussureggiante, ma ùn producenu micca grandi corpi fruttiferi cum'è i funghi. In i lochi umidi è caldi, parechji elementi crescenu à ochju nudu alcune di e culonie sfocate, flocculente o in forma di ragnatela, vale à dì a muffa.
FIG. 5: Fenomenu di muffa di PCB
Danni di muffaa. a fagocitosi è a propagazione di a muffa facenu chì l'insulazione di i materiali organici diminuisca, si danneghji è si rompa; b. I metaboliti di a muffa sò acidi organici, chì affettanu l'insulazione è a resistenza elettrica è producenu un arcu elettricu.
Dunque, l'anti-muffa hè una parte impurtante di i prudutti di prutezzione.
Cunsiderendu l'aspetti sopra menzionati, l'affidabilità di u pruduttu deve esse megliu garantita, deve esse isolatu da l'ambiente esternu u più bassu pussibule, dunque hè introduttu u prucessu di rivestimentu di forma.
Rivestimentu di PCB dopu u prucessu di rivestimentu, sottu à l'effettu di ripresa di a lampada viola, u rivestimentu originale pò esse cusì bellu!
Trè rivestimenti anti-vernicesi riferisce à u rivestimentu di una strata isolante protettiva fina nantu à a superficia di u PCB. Hè u metudu di rivestimentu post-saldatura più cumunamente utilizatu attualmente, qualchì volta chjamatu rivestimentu superficiale è rivestimentu cunfurmale (nome inglese: coating, conformal coating). Isolerà i cumpunenti elettronichi sensibili da l'ambiente duru, pò migliurà assai a sicurezza è l'affidabilità di i prudutti elettronichi è allargà a vita di serviziu di i prudutti. Trè rivestimenti anti-vernice ponu prutege i circuiti / cumpunenti da fattori ambientali cum'è l'umidità, l'inquinanti, a corrosione, u stress, l'usure, e vibrazioni meccaniche è u ciclu termicu, mentre miglioranu a resistenza meccanica è e caratteristiche d'isolamentu di u pruduttu.
Dopu u prucessu di rivestimentu di PCB, formanu una pellicola protettiva trasparente nantu à a superficia, pò impedisce efficacemente l'intrusione di acqua è umidità, evità perdite è cortocircuiti.
2. Punti principali di u prucessu di rivestimentu
Sicondu i requisiti di IPC-A-610E (Standard di Test di Assemblea Elettronica), si riflette principalmente in i seguenti aspetti:
Regione
1. Zone chì ùn ponu esse rivestite:
Zone chì necessitanu cunnessione elettriche, cum'è cuscinetti d'oru, dite d'oru, fori passanti in metallo, fori di prova;
Batterie è riparatori di batterie;
Cunnettore;
Fusibile è involucru;
Dispositivu di dissipazione di u calore;
Filu di ponticellu;
A lente di un dispositivu otticu;
Potenziometru;
Sensore;
Nisun interruttore sigillatu;
Altre zone induve u rivestimentu pò influenzà e prestazioni o u funziunamentu.
2. Zone chì devenu esse rivestite: tutti i giunti di saldatura, i pin, i cumpunenti è i cunduttori.
3. Zone opzionali
Spessore
U spessore hè misuratu nantu à una superficia piana, senza impedimenti è indurita di u cumpunente di u circuitu stampatu o nantu à una piastra attaccata chì subisce u prucessu cù u cumpunente. I circuiti attaccati ponu esse di u listessu materiale cum'è i circuiti stampati o altri materiali non porosi, cum'è u metallu o u vetru. A misurazione di u spessore di u film umitu pò ancu esse aduprata cum'è un metudu opzionale di misurazione di u spessore di u rivestimentu, basta chì ci sia una relazione di cunversione documentata trà u spessore di u film umitu è seco.
Tavula 1: Gamma di spessore standard per ogni tipu di materiale di rivestimentu
Metudu di prova di spessore:
1. Strumentu di misurazione di u spessore di a pellicola secca: un micrometru (IPC-CC-830B); b Tester di spessore di a pellicola secca (base di ferru)
Figura 9. Apparatu micrometricu à film seccu
2. Misurazione di u spessore di a pellicola umida: u spessore di a pellicola umida pò esse ottenutu da un strumentu di misurazione di u spessore di a pellicola umida, è dopu calculatu da a proporzione di u cuntenutu solidu di colla.
Spessore di a pellicola secca
In a FIG. 10, u spessore di a pellicola umida hè statu ottenutu da u tester di spessore di a pellicola umida, è dopu u spessore di a pellicola secca hè statu calculatu.
Risoluzione di u bordu
DefinizioneIn circustanze nurmali, a spruzzatura di a valvula di spruzzatura fora di u bordu di a linea ùn serà micca assai dritta, ci serà sempre una certa bava. Definimu a larghezza di a bava cum'è a risoluzione di u bordu. Cum'è mostratu quì sottu, a dimensione di d hè u valore di a risoluzione di u bordu.
Nota: A risoluzione di u bordu hè sicuramente più chjuca megliu hè, ma i diversi requisiti di i clienti ùn sò micca listessi, dunque a risoluzione specifica di u bordu rivestitu basta chì risponde à i requisiti di i clienti.
Figura 11: Paragone di a risoluzione di i bordi
Uniformità
A colla deve esse cum'è un spessore uniforme è una pellicola liscia è trasparente cuperta in u pruduttu, l'accentu hè messu nantu à l'uniformità di a colla cuperta in u pruduttu sopra à a zona, dunque, deve esse u listessu spessore, ùn ci sò micca prublemi di prucessu: crepe, stratificazione, linee aranciate, inquinamentu, fenomenu capillare, bolle.
Figura 12: Macchina di rivestimentu automatica di a serie AC assiale automatica Effettu di rivestimentu, l'uniformità hè assai consistente
3. A realizazione di u prucessu di rivestimentu
Prucessu di rivestimentu
1 Preparazione
Preparà i prudutti è a colla è altri articuli necessarii;
Determinà u locu di a prutezzione lucale;
Determinà i dettagli chjave di u prucessu
2: Lavà
Deve esse pulitu in u più breve tempu dopu a saldatura, per impedisce chì a terra di saldatura sia difficiule da pulisce;
Determinate se l'inquinante principale hè polare, o non polare, per sceglie l'agente di pulizia adattatu;
Sè si usa un agente di pulizia à base d'alcol, ci vole à fà attenzione à e questioni di sicurezza: ci deve esse una bona ventilazione è e regule di u prucessu di raffreddamentu è di asciugatura dopu u lavaggio, per impedisce a volatilizazione di u solvente residuale causata da l'esplosione in u fornu;
Pulizia cù acqua, cù liquidu di pulizia alcalinu (emulsione) per lavà u flussu, è poi sciacquate cù acqua pura per pulisce u liquidu di pulizia, per risponde à i standard di pulizia;
3. Prutezzione di mascheratura (s'ellu ùn si usa micca un equipaggiu di rivestimentu selettivu), vale à dì, maschera;
Se sceglie una pellicola non adesiva, ùn trasferirà micca u nastro di carta;
Un nastro di carta antistaticu deve esse adupratu per a prutezzione di l'IC;
Sicondu i requisiti di i disegni per certi dispositivi per prutege a prutezzione;
4. Deumidificà
Dopu a pulizia, u PCBA (cumponente) schermatu deve esse pre-asciugatu è deumidificatu prima di u rivestimentu;
Determinate a temperatura/u tempu di pre-asciugatura secondu a temperatura permessa da PCBA (cumpunente);
U PCBA (cumponente) pò esse permessu di determinà a temperatura / u tempu di a tavula di pre-asciugatura
5 Cappotti
U prucessu di rivestimentu di forma dipende da i requisiti di prutezzione di PCBA, l'equipaggiu di prucessu esistente è a riserva tecnica esistente, chì hè generalmente ottenuta in i seguenti modi:
a. Spazzola à manu
Figura 13: Metudu di spazzolatura manuale
U rivestimentu à spazzola hè u prucessu u più largamente applicabile, adattatu per a pruduzzione in picculi lotti, a struttura PCBA hè cumplessa è densa, hà bisognu di prutege i requisiti di prutezzione di i prudutti aggressivi. Perchè u rivestimentu à spazzola pò esse cuntrullatu liberamente, in modu chì e parti chì ùn sò micca permesse di pittura ùn saranu micca inquinate;
U rivestimentu à spazzola cunsuma u menu materiale, adattatu per u prezzu più altu di a pittura à dui cumpunenti;
U prucessu di pittura hà esigenze elevate per l'operatore. Prima di a custruzzione, i disegni è i requisiti di rivestimentu devenu esse attentamente rivisti, i nomi di i cumpunenti PCBA devenu esse ricunnisciuti, è e parti chì ùn ponu esse rivestite devenu esse marcate cù marchi attraenti;
L'operatori ùn sò micca autorizati à toccà u plug-in stampatu cù e so mani in alcun mumentu per evità a contaminazione;
b. Immersione à manu
Figura 14: Metudu di rivestimentu à immersione manuale
U prucessu di rivestimentu per immersione furnisce i migliori risultati di rivestimentu. Un rivestimentu uniforme è cuntinuu pò esse applicatu à qualsiasi parte di u PCBA. U prucessu di rivestimentu per immersione ùn hè micca adattatu per i PCB cù condensatori regolabili, nuclei magnetichi di regolazione fine, potenziometri, nuclei magnetichi in forma di tazza è alcune parti cù una scarsa sigillatura.
Parametri chjave di u prucessu di rivestimentu per immersione:
Ajustà a viscosità adatta;
Cuntrullà a velocità à a quale u PCBA hè alzatu per impedisce a furmazione di bolle. Di solitu micca più di 1 metru per seconda;
c. Spruzzatura
A spruzzatura hè u metudu di prucessu u più utilizatu è faciule d'accettà, divisu in e duie categurie seguenti:
① Spruzzatura manuale
Figura 15: Metudu di spruzzatura manuale
Adattu per a pezza di travagliu hè più cumplessa, difficiule di fidà si di a situazione di pruduzzione di massa di l'equipaggiu d'automatizazione, ancu adattatu per a varietà di linea di prudutti ma menu situazione, pò esse spruzzatu in una pusizione più speciale.
Nota per a spruzzatura manuale: a nebbia di pittura inquinerà certi dispusitivi, cum'è i plug-in PCB, i socket IC, certi cuntatti sensibili è certi pezzi di messa à terra, sti pezzi devenu fà attenzione à l'affidabilità di a prutezzione di u rifugiu. Un altru puntu hè chì l'operatore ùn deve micca toccà a spina stampata cù a manu in alcun mumentu per impedisce a contaminazione di a superficia di cuntattu di a spina.
② Spruzzatura automatica
Di solitu si riferisce à a spruzzatura automatica cù apparecchiature di rivestimentu selettivu. Adatta per a pruduzzione di massa, bona consistenza, alta precisione, poca inquinazione ambientale. Cù a migliurazione di l'industria, l'aumentu di u costu di u travagliu è i requisiti stretti di prutezzione ambientale, l'apparecchiature di spruzzatura automatica stanu rimpiazzendu gradualmente altri metudi di rivestimentu.
Cù i crescenti bisogni di automatizazione di l'industria 4.0, l'attenzione di l'industria hè passata da furnisce apparecchiature di rivestimentu adatte à risolve u prublema di tuttu u prucessu di rivestimentu. Macchina di rivestimentu selettivu automatica - rivestimentu precisu è senza sprecu di materiale, adatta per grandi quantità di rivestimentu, più adatta per grandi quantità di trè rivestimenti anti-vernice.
Paragone dimacchina di rivestimentu automaticaèprucessu di rivestimentu tradiziunale
Rivestimentu di pittura tradiziunale à trè prove per PCBA:
1) Rivestimentu di spazzola: ci sò bolle, onde, depilazione di spazzola;
2) Scrittura: troppu lenta, a precisione ùn pò esse cuntrullata;
3) Immergere tuttu u pezzu: pittura troppu sprecata, velocità lenta;
4) Spruzzatura cù pistola à spruzzu: per a prutezzione di l'apparecchiatura, deriva troppu
Rivestimentu di a macchina di rivestimentu:
1) A quantità di pittura à spruzzu, a pusizione di pittura à spruzzu è a zona sò stabilite currettamente, è ùn ci hè bisognu d'aghjunghje persone per asciugà a tavola dopu a pittura à spruzzu.
2) Certi cumpunenti plug-in cù una grande distanza da u bordu di a piastra ponu esse pittati direttamente senza installà l'apparecchiatura, risparmiendu u persunale di installazione di a piastra.
3) Nisuna volatilizazione di gas, per assicurà un ambiente operativu pulitu.
4) Tuttu u sustratu ùn hà micca bisognu di utilizà apparecchi per copre u filmu di carbone, eliminendu a pussibilità di collisione.
5) Trè spessori di rivestimentu anti-vernice uniformi, migliuranu assai l'efficienza di a pruduzzione è a qualità di u produttu, ma evitanu ancu i sprechi di pittura.
A macchina automatica di rivestimentu anti-vernice PCBA à trè assi, hè stata cuncipita apposta per a spruzzatura di trè apparecchiature di spruzzatura intelligenti anti-vernice. Siccomu u materiale da spruzzà è u liquidu di spruzzatura applicatu sò diffirenti, a macchina di rivestimentu in a custruzzione di a selezzione di i cumpunenti di l'apparecchiatura hè ancu diversa, a macchina di rivestimentu anti-vernice à trè adotta l'ultimu prugramma di cuntrollu di l'urdinatore, pò realizà u ligame à trè assi, à u listessu tempu equipata cù un sistema di pusizionamentu è di tracciamentu di a camera, pò cuntrullà accuratamente l'area di spruzzatura.
Trè macchine di rivestimentu anti-vernice, cunnisciute ancu cum'è trè macchine di colla anti-vernice, trè macchine di colla spray anti-vernice, trè macchine di spruzzatura d'oliu anti-vernice, trè macchine di spruzzatura anti-vernice, hè specialmente per u cuntrollu di i fluidi, nantu à a superficia di u PCB cuperta cù un stratu di trè anti-vernice, cum'è l'impregnazione, a spruzzatura o u metudu di rivestimentu rotativu nantu à a superficia di u PCB cuperta cù un stratu di fotoresist.
Cumu risolve a nova era di trè richieste di rivestimenti anti-vernice, hè diventatu un prublema urgente da risolve in l'industria. L'equipaggiu di rivestimentu automaticu rapprisentatu da a macchina di rivestimentu selettivu di precisione porta un novu modu di funziunamentu,Rivestimentu precisu è senza sprecu di materiali, u più adattatu per un gran numeru di trè rivestimenti anti-vernice.
Data di publicazione: 08 lugliu 2023
