Analizë e hollësishme e patch-it SMT dhe THT përmes plug-in-vrimës PCBA me tre procesin e veshjes kundër bojës dhe teknologjitë kryesore!
Ndërsa madhësia e komponentëve PCBA bëhet gjithnjë e më e vogël, dendësia bëhet gjithnjë e më e lartë;Lartësia mbështetëse midis pajisjeve dhe pajisjeve (hapësira ndërmjet PCB dhe hapësirës nga toka) po bëhet gjithashtu gjithnjë e më e vogël dhe ndikimi i faktorëve mjedisorë në PCBA po rritet gjithashtu.Prandaj, ne parashtrojmë kërkesa më të larta për besueshmërinë e PCBA të produkteve elektronike.
1.Faktorët mjedisorë dhe ndikimi i tyre
Faktorët e zakonshëm mjedisor si lagështia, pluhuri, spërkatja me kripë, myku, etj., mund të shkaktojnë probleme të ndryshme të dështimit të PCBA
Lagështia
Pothuajse të gjithë komponentët elektronikë PCB në mjedisin e jashtëm janë në rrezik korrozioni, ndër të cilët uji është mjeti më i rëndësishëm për korrozion.Molekulat e ujit janë mjaft të vogla për të depërtuar në hendekun molekular të rrjetës së disa materialeve polimer dhe për të hyrë në brendësi ose për të arritur në metalin themelor përmes vrimës së gjilpërës së veshjes për të shkaktuar korrozion.Kur atmosfera arrin një lagështi të caktuar, mund të shkaktojë migrim elektrokimik të PCB-së, rrjedhje rrjedhëse dhe shtrembërim të sinjalit në qarkun me frekuencë të lartë.
Avulli/lagështia + ndotës jonikë (kripëra, agjentë aktivë të fluksit) = elektrolite përcjellëse + tension stresi = migrim elektrokimik
Kur RH në atmosferë arrin 80%, do të ketë një shtresë uji me trashësi 5-20 molekula, dhe të gjitha llojet e molekulave mund të lëvizin lirshëm.Kur karboni është i pranishëm, mund të ndodhin reaksione elektrokimike.
Kur RH arrin 60%, shtresa sipërfaqësore e pajisjes do të formojë 2 ~ 4 molekula uji film të trashë uji, kur ka ndotës të tretur në, do të ketë reaksione kimike;
Kur RH < 20% në atmosferë, pothuajse të gjitha fenomenet e korrozionit ndalojnë.
Prandaj, rezistenca ndaj lagështirës është një pjesë e rëndësishme e mbrojtjes së produktit.
Për pajisjet elektronike, lagështia vjen në tre forma: shi, kondensim dhe avull uji.Uji është një elektrolit që shpërndan sasi të mëdha të joneve gërryese që gërryen metalet.Kur temperatura e një pjese të caktuar të pajisjes është nën "pikën e vesës" (temperaturës), do të ketë kondensim në sipërfaqe: pjesë strukturore ose PCBA.
Pluhuri
Ka pluhur në atmosferë, ndotësit e joneve të absorbuar nga pluhuri vendosen në brendësi të pajisjeve elektronike dhe shkaktojnë dështim.Ky është një problem i zakonshëm me dështimet elektronike në terren.
Pluhuri ndahet në dy lloje: pluhuri i trashë është diametri prej 2.5 ~ 15 mikron grimcash të parregullta, në përgjithësi nuk do të shkaktojë defekt, hark dhe probleme të tjera, por ndikon në kontaktin e lidhësit;Pluhuri i imët janë grimca të parregullta me diametër më të vogël se 2.5 mikron.Pluhuri i imët ka një ngjitje të caktuar në PCBA (rimeso), i cili mund të hiqet vetëm me furçë antistatike.
Rreziqet e pluhurit: a.Për shkak të vendosjes së pluhurit në sipërfaqen e PCBA-së, gjenerohet korrozioni elektrokimik dhe rritet shkalla e dështimit;b.Pluhuri + nxehtësia e lagësht + mjegulla e kripës shkaktuan dëmin më të madh në PCBA, dhe dështimi i pajisjeve elektronike ishte më i madhi në zonën e industrisë kimike dhe minierave pranë bregdetit, shkretëtirës (toka e kripur-alkali) dhe në jug të lumit Huaihe gjatë mykut dhe sezonin e shiut.
Prandaj, mbrojtja nga pluhuri është një pjesë e rëndësishme e produktit.
Spërkatje me kripë
Formimi i spërkatjes së kripës:Spërkatja e kripës shkaktohet nga faktorë natyrorë si valët e oqeanit, baticat, presioni i qarkullimit atmosferik (monsoon), rrezet e diellit etj.Ai do të lëvizë në brendësi të tokës me erë dhe përqendrimi i tij do të ulet me largimin nga bregu.Zakonisht, përqendrimi i spërkatjes së kripës është 1% e bregut kur është 1 km nga bregu (por do të fryjë më larg në periudhën e tajfunit).
Dëmshmëria e spërkatjes me kripë:a.dëmtimi i veshjes së pjesëve strukturore metalike;b.Përshpejtimi i shpejtësisë së korrozionit elektrokimik çon në thyerjen e telave metalikë dhe dështimin e komponentëve.
Burime të ngjashme korrozioni:a.Djersa e duarve përmban kripë, ure, acid laktik dhe kimikate të tjera, të cilat kanë të njëjtin efekt gërryes në pajisjet elektronike si spërkatja e kripës.Prandaj, dorezat duhet të vishen gjatë montimit ose përdorimit, dhe veshja nuk duhet të preket me duar të zhveshura;b.Në fluks ka halogjene dhe acide, të cilat duhet të pastrohen dhe të kontrollohet përqendrimi i tyre i mbetur.
Prandaj, parandalimi i spërkatjes së kripës është një pjesë e rëndësishme e mbrojtjes së produkteve.
myk
Myku, emri i zakonshëm për kërpudhat filamentoze, do të thotë "kërpudha me myk", priren të formojnë miceli të harlisur, por nuk prodhojnë trupa të mëdhenj frutorë si kërpudhat.Në vende të lagështa dhe të ngrohta, shumë sende rriten me sy të lirë, disa prej kolonive të turbullta, flokulente ose në formë rrjetë kacaforni, që është myku.
FIK.5: Fenomeni i mykut PCB
Dëmi i mykut: a.Fagocitoza dhe përhapja e mykut bëjnë që izolimi i materialeve organike të bjerë, të dëmtohet dhe të dështojë;b.Metabolitët e mykut janë acide organike, të cilat ndikojnë në izolimin dhe forcën elektrike dhe prodhojnë hark elektrik.
Prandaj, anti-myku është një pjesë e rëndësishme e produkteve mbrojtëse.
Duke marrë parasysh aspektet e mësipërme, besueshmëria e produktit duhet të garantohet më mirë, duhet të jetë i izoluar nga mjedisi i jashtëm sa më i ulët që të jetë e mundur, në mënyrë që të futet procesi i veshjes së formës.
Veshje PCB pas procesit të veshjes, nën efektin e shkrepjes së llambës vjollcë, veshja origjinale mund të jetë kaq e bukur!
Tre veshje kundër bojësi referohet veshjes së një shtrese të hollë izoluese mbrojtëse në sipërfaqen e PCB-së.Aktualisht është metoda më e përdorur e veshjes pas saldimit, e quajtur ndonjëherë veshje sipërfaqësore dhe veshje konformale (emri në anglisht: coating, conformal coating).Ai do të izolojë komponentët elektronikë të ndjeshëm nga mjedisi i ashpër, mund të përmirësojë shumë sigurinë dhe besueshmërinë e produkteve elektronike dhe të zgjasë jetën e shërbimit të produkteve.Tre veshje kundër bojës mund të mbrojnë qarkun/komponentët nga faktorët mjedisorë si lagështia, ndotësit, korrozioni, stresi, goditja, dridhjet mekanike dhe cikli termik, duke përmirësuar forcën mekanike dhe karakteristikat izoluese të produktit.
Pas procesit të veshjes së PCB, formoni një film mbrojtës transparent në sipërfaqe, mund të parandaloni në mënyrë efektive depërtimin e ujit dhe lagështisë, të shmangni rrjedhjet dhe qarkun e shkurtër.
2. Pikat kryesore të procesit të veshjes
Sipas kërkesave të IPC-A-610E (Standardi i Testimit të Asamblesë Elektronike), ai reflektohet kryesisht në aspektet e mëposhtme:
Rajon
1. Zonat që nuk mund të lyhen:
Zonat që kërkojnë lidhje elektrike, të tilla si jastëkë ari, gishta ari, vrima metalike, vrima testuese;
Bateritë dhe fiksuesit e baterive;
Lidhës;
Siguresa dhe kutia;
pajisje për shpërndarjen e nxehtësisë;
Tela kërcyese;
Thjerrëzat e një pajisjeje optike;
Potenciometër;
Sensor;
Nuk ka çelës të mbyllur;
Zona të tjera ku veshja mund të ndikojë në performancën ose funksionimin.
2. Zonat që duhet të lyhen: të gjitha nyjet e saldimit, kunjat, komponentët dhe përçuesit.
3. Zonat opsionale
Trashësia
Trashësia matet në një sipërfaqe të sheshtë, të papenguar dhe të tharë të komponentit të qarkut të printuar ose në një pllakë të bashkangjitur që i nënshtrohet procesit me komponentin.Pllakat e bashkangjitura mund të jenë prej të njëjtit material si dërrasat e printuara ose materiale të tjera jo poroze, si metali ose qelqi.Matja e trashësisë së filmit të lagësht mund të përdoret gjithashtu si një metodë opsionale për matjen e trashësisë së veshjes, për sa kohë që ekziston një marrëdhënie e dokumentuar konvertimi midis trashësisë së filmit të lagësht dhe të thatë.
Tabela 1: Standardi i diapazonit të trashësisë për çdo lloj materiali veshjeje
Metoda e provës së trashësisë:
1. Mjet për matjen e trashësisë së filmit të thatë: një mikrometër (IPC-CC-830B);b Testues i trashësisë së filmit të thatë (bazë hekuri)
Figura 9. Aparat filmi të thatë me mikrometër
2. Matja e trashësisë së filmit të lagësht: trashësia e filmit të lagësht mund të merret me instrumentin e matjes së trashësisë së filmit të lagësht dhe më pas të llogaritet nga përqindja e përmbajtjes së ngurtë të ngjitësit
Trashësia e filmit të thatë
Në FIG.10, trashësia e filmit të lagësht u mor nga testuesi i trashësisë së filmit të lagësht, dhe më pas u llogarit trashësia e filmit të thatë
Rezolucioni i skajeve
Përkufizimi: Në rrethana normale, spërkatja e valvulës së spërkatjes jashtë skajit të linjës nuk do të jetë shumë e drejtë, do të ketë gjithmonë një gërvishtje të caktuar.Ne përcaktojmë gjerësinë e grykës si rezolucionin e skajit.Siç tregohet më poshtë, madhësia e d është vlera e rezolucionit të skajit.
Shënim: Rezolucioni i skajit është padyshim sa më i vogël aq më mirë, por kërkesat e ndryshme të klientëve nuk janë të njëjta, kështu që rezolucioni specifik i skajit të veshur për aq kohë sa të përmbushë kërkesat e klientit.
Figura 11: Krahasimi i rezolucionit të skajeve
Uniformiteti
Ngjitësja duhet të jetë si një trashësi uniforme dhe film i lëmuar dhe transparent i mbuluar në produkt, theksi vihet në uniformitetin e ngjitësit të mbuluar në produktin sipër zonës, atëherë duhet të jetë e njëjta trashësi, nuk ka probleme procesi: çarje, shtresimi, vijat portokalli, ndotja, fenomeni kapilar, flluska.
Figura 12: Efekti i veshjes së makinës së veshjes automatike të serisë automatike boshtore AC, uniformiteti është shumë i qëndrueshëm
3. Realizimi i procesit të veshjes
Procesi i veshjes
1 Përgatitja
Përgatitni produkte dhe ngjitës dhe sende të tjera të nevojshme;
Përcaktoni vendndodhjen e mbrojtjes lokale;
Përcaktoni detajet kryesore të procesit
2: Lani
Duhet të pastrohet në kohën më të shkurtër pas saldimit, për të parandaluar papastërtinë e saldimit është e vështirë të pastrohet;
Përcaktoni nëse ndotësi kryesor është polar, apo jopolar, në mënyrë që të zgjidhni agjentin e duhur të pastrimit;
Nëse përdoret agjent pastrimi me alkool, duhet t'i kushtohet vëmendje çështjeve të sigurisë: duhet të ketë rregulla të mira të ajrimit dhe procesit të ftohjes dhe tharjes pas larjes, për të parandaluar avullimin e mbetjeve të tretësit të shkaktuar nga shpërthimi në furrë;
Pastrim me ujë, me lëng pastrues alkaline (emulsion) për të larë fluksin, dhe më pas shpëlajeni me ujë të pastër për të pastruar lëngun pastrues, për të përmbushur standardet e pastrimit;
3. Mbrojtje maskuese (nëse nuk përdoret pajisje për veshje selektive), pra maskë;
Nëse zgjidhni një film jo ngjitës, shiriti i letrës nuk do të transferohet;
Duhet të përdoret shirit letre antistatike për mbrojtjen e IC;
Sipas kërkesave të vizatimeve për disa pajisje për të mbrojtur mbrojtjen;
4. Lagështoni
Pas pastrimit, PCBA i mbrojtur (përbërësi) duhet të thahet paraprakisht dhe të hiqet lagështia përpara veshjes;
Përcaktoni temperaturën/kohën e paratharjes sipas temperaturës së lejuar nga PCBA (përbërësi);
PCBA (komponenti) mund të lejohet të përcaktojë temperaturën/kohën e tabelës së paratharjes
5 pallto
Procesi i veshjes së formës varet nga kërkesat e mbrojtjes PCBA, pajisjet ekzistuese të procesit dhe rezerva teknike ekzistuese, e cila zakonisht arrihet në mënyrat e mëposhtme:
a.Furçë me dorë
Figura 13: Metoda e larjes së duarve
Veshja me furçë është procesi më i aplikueshëm, i përshtatshëm për prodhimin e grupeve të vogla, strukturë PCBA komplekse dhe e dendur, duhet të mbrojë kërkesat e mbrojtjes së produkteve të ashpra.Sepse veshja e furçës mund të kontrollohet lirshëm, në mënyrë që pjesët që nuk lejohen të lyhen nuk do të ndoten;
Veshja me furçë konsumon më pak material, i përshtatshëm për çmimin më të lartë të bojës me dy përbërës;
Procesi i lyerjes ka kërkesa të larta nga operatori.Para ndërtimit, vizatimet dhe kërkesat e veshjes duhet të treten me kujdes, duhet të njihen emrat e komponentëve PCBA dhe pjesët që nuk lejohen të lyhen duhet të shënohen me shenja që bien në sy;
Operatorët nuk lejohen të prekin plug-in-in e printuar me duart e tyre në çdo kohë për të shmangur kontaminimin;
b. Zhyt me dorë
Figura 14: Metoda e veshjes me zhytje me dorë
Procesi i veshjes me zhytje siguron rezultatet më të mira të veshjes.Një shtresë uniforme, e vazhdueshme mund të aplikohet në çdo pjesë të PCBA.Procesi i veshjes së zhytjes nuk është i përshtatshëm për PCbazat me kondensatorë të rregullueshëm, bërthama magnetike të rregullueshme, potenciometra, bërthama magnetike në formë filxhani dhe disa pjesë me mbyllje të dobët.
Parametrat kryesorë të procesit të veshjes së zhytjes:
Rregulloni viskozitetin e duhur;
Kontrolloni shpejtësinë me të cilën ngrihet PCBA për të parandaluar formimin e flluskave.Zakonisht jo më shumë se 1 metër në sekondë;
c.Spërkatje
Spërkatja është metoda e procesit më e përdorur, e lehtë për t'u pranuar, e ndarë në dy kategoritë e mëposhtme:
① Spërkatje manuale
Figura 15: Metoda e spërkatjes manuale
I përshtatshëm për pjesën e punës është më komplekse, e vështirë për t'u mbështetur në situatën e prodhimit në masë të pajisjeve të automatizimit, gjithashtu i përshtatshëm për shumëllojshmërinë e linjës së produktit, por më pak situatë, mund të spërkatet në një pozicion më të veçantë.
Shënim për spërkatjen manuale: mjegulla e bojës do të ndotë disa pajisje, të tilla si priza PCB, priza IC, disa kontakte të ndjeshme dhe disa pjesë tokëzuese, këto pjesë duhet t'i kushtojnë vëmendje besueshmërisë së mbrojtjes së strehës.Një pikë tjetër është që operatori nuk duhet të prekë spinën e printuar me dorën e tij në asnjë moment për të parandaluar ndotjen e sipërfaqes së kontaktit të prizës.
② Spërkatje automatike
Zakonisht i referohet spërkatjes automatike me pajisje të veshjes selektive.I përshtatshëm për prodhim masiv, qëndrueshmëri të mirë, saktësi të lartë, pak ndotje mjedisore.Me përmirësimin e industrisë, rritjen e kostos së punës dhe kërkesat strikte të mbrojtjes së mjedisit, pajisjet automatike të spërkatjes gradualisht po zëvendësojnë metodat e tjera të veshjes.
Me kërkesat në rritje të automatizimit të industrisë 4.0, fokusi i industrisë është zhvendosur nga sigurimi i pajisjeve të përshtatshme të veshjes në zgjidhjen e problemit të të gjithë procesit të veshjes.Makinë automatike të veshjes selektive - Veshje e saktë dhe pa humbje materiale, e përshtatshme për sasi të mëdha veshjesh, më e përshtatshme për sasi të mëdha të tre veshjeve kundër bojës.
Krahasimi imakinë lyerje automatikedheprocesi i veshjes tradicionale
Veshje tradicionale me bojë me tre prova PCBA:
1) Veshje furçë: ka flluska, valë, heqjen e qimeve me furçë;
2) Shkrimi: shumë i ngadalshëm, saktësia nuk mund të kontrollohet;
3) Thithja e të gjithë pjesës: bojë shumë e kotë, shpejtësi e ngadaltë;
4) Spërkatje me armë spërkatës: për të fiksuar mbrojtjen, lëvizni shumë
Veshja e makinës së veshjes:
1) Sasia e lyerjes me spërkatje, pozicioni dhe zona e lyerjes me spërkatje janë vendosur me saktësi dhe nuk ka nevojë të shtoni njerëz për të fshirë tabelën pas lyerjes me spërkatje.
2) Disa komponentë prizë me hapësirë të madhe nga buza e pllakës mund të lyhen drejtpërdrejt pa instaluar pajisjen, duke kursyer personelin e instalimit të pllakës.
3) Nuk ka avullim gazi, për të siguruar një mjedis të pastër operativ.
4) E gjithë nënshtresa nuk ka nevojë të përdorë pajisje për të mbuluar filmin e karbonit, duke eliminuar mundësinë e përplasjes.
5) Tre uniforma të trashësisë së veshjes kundër bojës, përmirësojnë shumë efikasitetin e prodhimit dhe cilësinë e produktit, por gjithashtu shmangni mbeturinat e bojës.
Makina automatike me tre lyerje kundër bojës PCBA, është projektuar posaçërisht për spërkatjen e tre pajisjeve inteligjente kundër bojës.Për shkak se materiali që do të spërkatet dhe lëngu spërkatës i aplikuar është i ndryshëm, makina e veshjes në ndërtimin e përzgjedhjes së komponentëve të pajisjeve është gjithashtu e ndryshme, tre makina për veshjen kundër bojës miraton programin më të fundit të kontrollit kompjuterik, mund të realizojë lidhjen me tre boshte, në të njëjtën kohë e pajisur me një sistem pozicionimi dhe gjurmimi të kamerës, mund të kontrollojë me saktësi zonën e spërkatjes.
Tre makina për veshjen kundër bojës, e njohur edhe si tre makina ngjitëse kundër bojës, tre makine për ngjitës kundër bojës, tre makina spërkatës vaji kundër bojës, tre makina spërkatës kundër bojës, janë posaçërisht për kontrollin e lëngjeve, në sipërfaqen PCB mbuluar me një shtresë prej tre anti-bojrash, të tilla si metoda e ngopjes, spërkatjes ose veshjes me centrifugim në sipërfaqen e PCB-së të mbuluar me një shtresë fotorezisti.
Si të zgjidhet epoka e re e tre kërkesave për veshje kundër bojës, është bërë një problem urgjent për t'u zgjidhur në industri.Pajisja automatike e veshjes e përfaqësuar nga makina e veshjes selektive precize sjell një mënyrë të re funksionimi,Veshje e saktë dhe pa humbje materialesh, më e përshtatshme për një numër të madh të tre veshjeve kundër bojës.