A medida que el tamaño de los componentes de PCBA disminuye, la densidad aumenta. La altura de soporte entre dispositivos (la distancia entre la PCB y el suelo) también disminuye, y la influencia de los factores ambientales en la PCBA también aumenta. Por lo tanto, exigimos mayor fiabilidad a la PCBA de los productos electrónicos.
1. Factores ambientales y su impacto
Factores ambientales comunes como la humedad, el polvo, la niebla salina, el moho, etc., pueden provocar diversos problemas de falla de PCBA.
Humedad
Casi todos los componentes electrónicos de PCB expuestos al ambiente externo presentan riesgo de corrosión, siendo el agua el principal medio de corrosión. Las moléculas de agua son lo suficientemente pequeñas como para penetrar la malla molecular de algunos materiales poliméricos y entrar al interior o alcanzar el metal subyacente a través de la microperforación del recubrimiento, causando corrosión. Cuando la atmósfera alcanza cierta humedad, puede causar migración electroquímica de PCB, corrientes de fuga y distorsión de la señal en circuitos de alta frecuencia.
Vapor/humedad + contaminantes iónicos (sales, agentes activos de flujo) = electrolitos conductores + voltaje de estrés = migración electroquímica
Cuando la HR atmosférica alcanza el 80%, se forma una película de agua con un espesor de 5 a 20 moléculas, lo que permite la libre circulación de todo tipo de moléculas. En presencia de carbono, pueden producirse reacciones electroquímicas.
Cuando la HR alcanza el 60%, la capa superficial del equipo formará una película de agua de 2 a 4 moléculas de agua de espesor y, cuando se disuelvan contaminantes, se producirán reacciones químicas;
Cuando la HR < 20% en la atmósfera, casi todos los fenómenos de corrosión cesan.
Por lo tanto, la resistencia a la humedad es una parte importante de la protección del producto.
En los dispositivos electrónicos, la humedad se presenta en tres formas: lluvia, condensación y vapor de agua. El agua es un electrolito que disuelve grandes cantidades de iones corrosivos que corroen los metales. Cuando la temperatura de una parte del equipo es inferior al punto de rocío (temperatura), se produce condensación en la superficie: piezas estructurales o PCBA.
Polvo
Hay polvo en la atmósfera, y los iones contaminantes adsorbidos por el polvo se depositan en el interior de los equipos electrónicos y provocan fallos. Este es un problema común en las fallas electrónicas en el campo.
El polvo se divide en dos tiposEl polvo grueso se compone de partículas irregulares con un diámetro de 2,5 a 15 micras. Generalmente, no causa fallas, arcos eléctricos ni otros problemas, pero afecta el contacto del conector. El polvo fino se compone de partículas irregulares con un diámetro inferior a 2,5 micras. El polvo fino se adhiere a la PCBA (chapa), lo que solo se puede eliminar con un cepillo antiestático.
Peligros del polvoa. Debido a la acumulación de polvo en la superficie de la PCBA, se genera corrosión electroquímica y aumenta la tasa de fallos. b. El polvo, el calor húmedo y la niebla salina causaron el mayor daño a la PCBA, y las fallas de equipos electrónicos fueron más frecuentes en la industria química y la minería cerca de la costa, el desierto (suelo salino-alcalino) y el sur del río Huaihe durante la temporada de moho y lluvias.
Por lo tanto, la protección contra el polvo es una parte importante del producto.
Niebla salina
La formación de niebla salina:La niebla salina se origina por factores naturales como las olas del océano, las mareas, la presión de la circulación atmosférica (monzón), la luz solar, etc. Se desplaza tierra adentro con el viento y su concentración disminuye con la distancia a la costa. Normalmente, la concentración de niebla salina es del 1% de la costa cuando se encuentra a 1 km de esta (pero sopla a mayor distancia durante los tifones).
La nocividad de la niebla salina:a. Daña el revestimiento de las piezas estructurales metálicas. b. La aceleración de la corrosión electroquímica provoca la fractura de los cables metálicos y la falla de los componentes.
Fuentes similares de corrosión:a. El sudor de las manos contiene sal, urea, ácido láctico y otras sustancias químicas que tienen el mismo efecto corrosivo en los equipos electrónicos que la niebla salina. Por lo tanto, se deben usar guantes durante el montaje o el uso, y no se debe tocar el recubrimiento con las manos descubiertas. b. El fundente contiene halógenos y ácidos, que deben limpiarse y controlarse para controlar su concentración residual.
Por lo tanto, la prevención de la niebla salina es una parte importante de la protección de los productos.
Moho
El mildiú, nombre común de los hongos filamentosos, significa "hongos mohosos" y tiende a formar un micelio exuberante, pero no produce grandes cuerpos fructíferos como los hongos. En lugares húmedos y cálidos, muchos elementos crecen a simple vista: algunas colonias vellosas, floculadas o con forma de telaraña, es decir, moho.
FIG. 5: Fenómeno de moho en PCB
Daño del mohoa. La fagocitosis y propagación del moho provocan el deterioro, daño y fallo del aislamiento de los materiales orgánicos. b. Los metabolitos del moho son ácidos orgánicos que afectan el aislamiento y la resistencia eléctrica, y producen un arco eléctrico.
Por lo tanto, el antimoho es una parte importante de los productos de protección.
Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, se debe garantizar mejor la confiabilidad del producto, se debe aislar lo más posible del entorno externo, por lo que se introduce el proceso de recubrimiento de forma.
Recubrimiento de PCB tras proceso de recubrimiento, bajo el efecto de disparo de la lámpara violeta, ¡el recubrimiento original puede ser tan hermoso!
Tres capas anti-pinturaSe refiere a la aplicación de una fina capa aislante protectora sobre la superficie de la PCB. Es el método de recubrimiento posterior a la soldadura más utilizado actualmente, a veces denominado recubrimiento superficial y recubrimiento conformal (nombre en inglés: recubrimiento, conformal coat). Este método aísla los componentes electrónicos sensibles de las inclemencias del tiempo, mejora considerablemente la seguridad y la fiabilidad de los productos electrónicos y prolonga su vida útil. El recubrimiento antipintura triple protege los circuitos y componentes de factores ambientales como la humedad, los contaminantes, la corrosión, la tensión, los impactos, las vibraciones mecánicas y los ciclos térmicos, a la vez que mejora la resistencia mecánica y el aislamiento del producto.
Después del proceso de recubrimiento de PCB, se forma una película protectora transparente en la superficie, que puede prevenir eficazmente la entrada de agua y humedad, evitar fugas y cortocircuitos.
2. Puntos principales del proceso de recubrimiento
De acuerdo con los requisitos de IPC-A-610E (Estándar de prueba de ensamblaje electrónico), se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
Región
1. Zonas que no se pueden recubrir:
Áreas que requieren conexiones eléctricas, como almohadillas doradas, dedos dorados, orificios pasantes de metal, orificios de prueba;
Baterías y reparadores de baterías;
Conector;
Fusible y carcasa;
Dispositivo de disipación de calor;
Cable puente;
La lente de un dispositivo óptico;
Potenciómetro;
Sensor;
Sin interruptor sellado;
Otras áreas donde el recubrimiento puede afectar el rendimiento o el funcionamiento.
2. Zonas que deben recubrirse:todas las juntas de soldadura, pines, componentes y conductores.
3. Áreas opcionales
Espesor
El espesor se mide en una superficie plana, sin impedimentos y curada del componente del circuito impreso o en una placa fijada que se somete al proceso junto con el componente. Las placas fijadas pueden ser del mismo material que las placas impresas o de otros materiales no porosos, como metal o vidrio. La medición del espesor de película húmeda también puede utilizarse como método opcional para medir el espesor del recubrimiento, siempre que exista una relación de conversión documentada entre el espesor de película húmeda y el de película seca.
Tabla 1: Rango de espesor estándar para cada tipo de material de recubrimiento
Método de prueba de espesor:
1. Herramienta de medición de espesor de película seca: un micrómetro (IPC-CC-830B); b Probador de espesor de película seca (base de hierro)
Figura 9. Aparato micrométrico de película seca
2. Medición del espesor de la película húmeda: el espesor de la película húmeda se puede obtener mediante un instrumento de medición de espesor de película húmeda y luego calcularse mediante la proporción de contenido sólido de pegamento.
Espesor de la película seca
En la FIG. 10, el espesor de la película húmeda se obtuvo mediante el comprobador de espesor de película húmeda y luego se calculó el espesor de la película seca.
Resolución de borde
DefiniciónEn circunstancias normales, la pulverización de la válvula de pulverización fuera del borde de la línea no será muy recta y siempre habrá una rebaba. El ancho de la rebaba se define como la resolución del borde. Como se muestra a continuación, el tamaño de d es el valor de la resolución del borde.
Nota: La resolución del borde es definitivamente cuanto más pequeña, mejor, pero los diferentes requisitos de los clientes no son los mismos, por lo que la resolución del borde recubierto específico siempre que cumpla con los requisitos del cliente.
Figura 11: Comparación de la resolución del borde
Uniformidad
El pegamento debe tener un espesor uniforme y una película lisa y transparente cubierta en el producto, el énfasis está en la uniformidad del pegamento cubierto en el producto por encima del área, luego, debe tener el mismo espesor, no hay problemas de proceso: grietas, estratificación, líneas naranjas, contaminación, fenómeno capilar, burbujas.
Figura 12: Efecto de recubrimiento de la máquina de recubrimiento automático de la serie AC automática axial, la uniformidad es muy consistente
3. La realización del proceso de recubrimiento
Proceso de recubrimiento
1 Preparar
Preparar productos y pegamento y otros artículos necesarios;
Determinar la ubicación de la protección local;
Determinar los detalles clave del proceso
2: Lavar
Debe limpiarse lo antes posible después de soldar, para evitar que la suciedad de la soldadura sea difícil de limpiar;
Determinar si el contaminante principal es polar o no polar para elegir el agente de limpieza adecuado;
Si se utiliza un agente de limpieza con alcohol, se deben prestar atención a las cuestiones de seguridad: debe haber una buena ventilación y reglas de proceso de enfriamiento y secado después del lavado, para evitar la volatilización del solvente residual causada por una explosión en el horno;
Limpieza con agua, con líquido de limpieza alcalino (emulsión) para lavar el fundente y luego enjuagar con agua pura para limpiar el líquido de limpieza, para cumplir con los estándares de limpieza;
3. Protección de enmascaramiento (si no se utiliza equipo de recubrimiento selectivo), es decir, máscara;
Se debe elegir una película no adhesiva para no transferir la cinta de papel;
Se debe utilizar cinta de papel antiestática para proteger los circuitos integrados;
De acuerdo con los requisitos de los dibujos para algunos dispositivos de protección de blindaje;
4. Deshumidificar
Después de la limpieza, la PCBA (componente) protegida debe secarse previamente y deshumidificarse antes del recubrimiento;
Determinar la temperatura/tiempo de presecado de acuerdo a la temperatura permitida por PCBA (componente);
Se puede permitir que el PCBA (componente) determine la temperatura/tiempo de la mesa de presecado
5 abrigos
El proceso de recubrimiento de forma depende de los requisitos de protección de PCBA, del equipo de proceso existente y de la reserva técnica existente, que normalmente se consigue de las siguientes maneras:
a. Cepille a mano
Figura 13: Método de cepillado manual
El recubrimiento con brocha es el proceso más aplicable, ideal para la producción en lotes pequeños, con estructuras de PCBA complejas y densas, que requieren protección contra productos agresivos. Gracias a su control libre, el recubrimiento con brocha evita la contaminación de las piezas que no deben pintarse.
El recubrimiento con brocha consume la menor cantidad de material, lo que se adapta al precio más elevado de la pintura de dos componentes;
El proceso de pintado exige mucho al operador. Antes de la construcción, es necesario analizar cuidadosamente los planos y los requisitos de recubrimiento, reconocer los nombres de los componentes de la PCBA y marcar con marcas visibles las piezas que no se pueden recubrir.
Para evitar la contaminación, los operadores no podrán tocar el complemento impreso con las manos en ningún momento;
b. Sumergir a mano
Figura 14: Método de recubrimiento por inmersión manual
El proceso de recubrimiento por inmersión ofrece los mejores resultados. Se puede aplicar un recubrimiento uniforme y continuo a cualquier parte de la PCBA. Este proceso no es adecuado para PCBA con condensadores ajustables, núcleos magnéticos de ajuste fino, potenciómetros, núcleos magnéticos en forma de copa ni para piezas con sellado deficiente.
Parámetros clave del proceso de recubrimiento por inmersión:
Ajuste la viscosidad adecuada;
Controle la velocidad de elevación de la PCBA para evitar la formación de burbujas. Normalmente, no más de 1 metro por segundo.
c. Pulverización
La pulverización es el método de proceso más utilizado y de fácil aceptación, dividido en las dos categorías siguientes:
① Pulverización manual
Figura 15: Método de pulverización manual
Adecuado para la pieza de trabajo es más compleja, es difícil confiar en la situación de producción en masa de equipos de automatización, también es adecuado para la variedad de la línea de productos pero en menos situaciones, se puede rociar en una posición más especial.
Nota para la pulverización manual: La niebla de pintura contaminará algunos dispositivos, como el conector de la placa de circuito impreso (PCB), el zócalo del circuito integrado (CI), algunos contactos sensibles y algunas piezas de conexión a tierra. Es importante prestar atención a la fiabilidad de la protección de la carcasa en estas piezas. Además, el operador no debe tocar el conector impreso con la mano en ningún momento para evitar la contaminación de la superficie de contacto.
② Pulverización automática
Generalmente se refiere a la pulverización automática con equipos de recubrimiento selectivo. Es adecuada para la producción en masa, con buena consistencia, alta precisión y mínima contaminación ambiental. Con la modernización de la industria, el aumento de los costos de mano de obra y los estrictos requisitos de protección ambiental, los equipos de pulverización automática están reemplazando gradualmente a otros métodos de recubrimiento.
Con las crecientes exigencias de automatización de la industria 4.0, el enfoque de la industria ha cambiado de proporcionar equipos de recubrimiento adecuados a resolver el problema de todo el proceso de recubrimiento. Máquina automática de recubrimiento selectivo: recubrimiento preciso sin desperdicio de material, ideal para grandes cantidades de recubrimiento, especialmente para grandes cantidades de recubrimiento antipintura.
Comparación demáquina de recubrimiento automáticayproceso de recubrimiento tradicional
Recubrimiento de pintura PCBA tradicional de tres pruebas:
1) Recubrimiento del cepillo: hay burbujas, ondas, eliminación del pelo del cepillo;
2) Escritura: demasiado lenta, no se puede controlar la precisión;
3) Remojar toda la pieza: desperdicio de pintura, velocidad lenta;
4) Pulverización con pistola pulverizadora: para proteger el dispositivo, deriva excesiva
Recubrimiento con máquina de recubrimiento:
1) La cantidad de pintura en aerosol, la posición y el área de pintura en aerosol se configuran con precisión y no es necesario agregar personas para limpiar el tablero después de pintar con aerosol.
2) Algunos componentes enchufables con un espacio grande desde el borde de la placa se pueden pintar directamente sin instalar el accesorio, lo que ahorra al personal de instalación de la placa.
3) Sin volatilización de gases, para garantizar un entorno operativo limpio.
4) Todo el sustrato no necesita utilizar fijaciones para cubrir la película de carbono, eliminando la posibilidad de colisión.
5) Tres espesores de revestimiento anti-pintura uniformes, mejoran en gran medida la eficiencia de producción y la calidad del producto, pero también evitan el desperdicio de pintura.
La máquina automática de recubrimiento antipintura PCBA de tres ejes está especialmente diseñada para pulverizar equipos inteligentes de tres ejes antipintura. Debido a que el material a pulverizar y el líquido aplicado son diferentes, la selección de componentes de la máquina de recubrimiento también varía. Esta máquina de recubrimiento antipintura de tres ejes utiliza el programa de control computarizado más avanzado, con enlace de tres ejes y un sistema de posicionamiento y seguimiento por cámara que permite controlar con precisión el área de pulverización.
La máquina de recubrimiento anti-pintura de tres capas, también conocida como máquina de pegamento anti-pintura de tres capas, máquina de pegamento en aerosol anti-pintura de tres capas, máquina de pulverización de aceite anti-pintura de tres capas, máquina de pulverización anti-pintura de tres capas, es especialmente para el control de fluidos, en la superficie de PCB cubierta con una capa de tres anti-pinturas, como el método de impregnación, pulverización o recubrimiento giratorio en la superficie de PCB cubierta con una capa de fotorresistencia.
Cómo abordar la nueva era de la demanda de recubrimientos antipintura se ha convertido en un problema urgente en la industria. El equipo de recubrimiento automático, representado por la máquina de recubrimiento selectivo de precisión, ofrece una nueva forma de operación.Recubrimiento preciso y sin desperdicio de materiales, el más adecuado para una gran cantidad de tres recubrimientos anti-pintura.
Hora de publicación: 08-jul-2023
