Kontrola kvalitete primjene konformnog premaza

Kontrola kvalitete kritični je aspekt postupka konformnog premaza i ključan je za uspješno dovršavanje ove operacije. Ovaj članak govori o standardima za konformne prevlake, značenju njihovih propisa, sposobnosti nove automatizirane tehnologije znači primijeniti kontrolu kvalitete na konformne prevlake i faktore koji se moraju uzeti u obzir kako bi se osigurala pouzdana kontrola.

Konformatični premazi su tanki, prozirni polimerni slojevi koji se nanose na površine sklopova tiskanih krugova kako bi ih zaštitili od vanjskih čimbenika. Riječ 'konformna ' izvedena je iz latinskog konformiranja - 'slično ', 'nalik na ', to jest, određuje sposobnost premaza da preslikava oblik zaštićenog tiskanog sklopa.

Standardi konformnog premaza:

Danas je primarni međunarodni standard koji većina tvrtki širom svijeta koristi na području konformnog premaza IPC-A-610 standard za prihvatljivost elektroničkih sklopova, čija se trenutna verzija (IPC-A-610E) može naručiti od IPC-a. Postoje i drugi standardi, uključujući propise poduzeća, ali ovaj se članak fokusira na A610 kako bi se utvrdilo potrebe kontrole kvalitete u konformnim aplikacijama za oblaganje.

Opseg problema obuhvaćenih IPC-A-610

IPC-A-610 treba proučavati odjeljak prema odjeljku. To će pomoći u razumijevanju i potreba operatera i zahtjeva samog postupka konformnog premaza. Standard se sastoji od tri odjeljka: opće informacije, pokrivanje premaza i debljina premaza

Opće informacije o konformnim premazima:

IPC-A-610 navodi da konformni premazi općenito trebaju biti jasni i ujednačeni u boji i konzistenciji, te trebaju jednolično pokriti ploču s tiskanom krugom i njegove komponente. Opseg pokrivanja ovisi o metodi primjene.

Ovdje ima puno prostora za tumačenje, što može dovesti do problema ako se pogrešno shvate. Vrijedno je napomenuti da svaka konformna tehnologija primjene premaza - bilo da se radi o nanošenju četkica, selektivnom robotskom primjenom s ventilom bez zraka ili prskanjem aerosolom - ima svoje karakteristike. Svi proizvode različite razine završne obrade, što se dodatno razlikuje ovisno o organizaciji tehnološkog procesa, osobnosti operatera i uvjetima proizvodnog okruženja.

Pojmovi 'homogenost ' i 'uniformnost ' koji se koriste u tekstu standarda su od interesa. Oni su same poprilično dvosmislene, ali moraju ih se shvatiti u kontekstu zahtjeva za cjelovitošću i debljinom premaza opisanog u nastavku. Bez takvog konteksta, ovi pojmovi u konačnici malo pojašnjavaju.

Nadalje, ako premaz treba biti transparentan, postavlja se pitanje jesu li pigmentirani premazi prihvatljivi. O tome treba razgovarati s kupcem i učinak pigmenta na izvedbu konformnog ocijenjenog premaza.

Potpunost pokrivanja premaza:

Većina konformnih premaza sada sadrže luminescentne aditive koji svijetle pod ultraljubičastom (UV) svjetlom. To olakšava kontrolu kvalitete aplikacije za oblaganje. Međutim, neke nedostatke nisu vidljive u UV svjetlu i mogu zahtijevati kontrolu u prirodnoj (bijeloj) svjetlosti. Neki premazi po prirodi nemaju dovoljno UV luminiscencije, poput mnogih organosilikonskih premaza. To može komplicirati kontrolu.

Jednako je važno ima li laminat ili fotoresist vlastitu luminescentnu emisiju usporedivu u intenzitetu s emisijom premaza: neki konformni premazi namjerno su ne-luminescentni u ultraljubičastoj svjetlosti, budući da je u radnim uvjetima luminiscentni aditiv upotrijebljen ima štetni učinak na ploču s ispisanom i tiskanom kružnom pločom.

I.C.T-U2 UV liječenje pećnice

I.C.T-U1 UV liječenje pećnice

Ir izliječenje pećnice

U smislu pokrivanja, standardni ciljevi kvalitete postavljaju završni premaz i različite razine kvalitete - klase 1, 2 i 3.. Ciljevi uključuju sljedeće:

• Odsutnost područja s gubitkom adhezije;

• Odsutnost praznina ili mjehurića;

• Odsutnost odbacivanja, lokalnog ljuštenja, šagreen, bore, pukotine, pukotine, oštećenja poput 'riblje oči ' i 'narančasto koru ';

• Odsutnost stranih inkluzija;

• Nema promjene boje ili gubitka transparentnosti;

• Potpuna stvrdnjavanja i homogena struktura.

Mnoge tehnologije premaza, vrste tiskanih ploča i materijala ne dopuštaju postizanje svih gore navedenih ciljanih pokazatelja u praksi. Sustavno postignuće njih općenito će biti izuzetno skupo i u financijskim i u investicijskim uvjetima, te u pogledu vremena i truda koji se troše na kontrolu procesa.

Obratite pažnju na takav ciljni pokazatelj kao odsutnost mjehurića. Čak i ako gledate ispisanu ploču s golim okom, obično je nemoguće pronaći uzorak koji na jednom ili drugom mjestu nema mjehuriće, osim ako nisu ispunjeni sljedeći uvjeti:

• Postupak konformnog premaza je u potpunosti kontroliran;

• Za postizanje ovog rezultata odabran je ispravan materijal za oblaganje;

• Uvjeti procesa su u potpunosti optimizirani;

• Operatori su opsežno obučeni o uzrocima mjehurića i u stanju su kontrolirati postupak u skladu s tim;

• Nije došlo do promjena u PCB laminatu, postupku montaže, komponentama ili konformnom premazu koji bi mogli uzrokovati štetnu reakciju.

Srećom, postizanje ovih ciljeva, iako poželjno, nije potrebno za većinu tvrtki - u suprotnom, konformni premaz bilo bi ekskluzivno domenu nekolicine stručnjaka i nemogući zadatak za mnoge. IPC pomaže u tom pogledu nudeći vlastite kriterije kvalitete za ove ciljeve:

• Prevlačenje je u potpunosti izliječen i strukturno ujednačen;

• Prevlačenje se primjenjuje samo na područja u kojima je potrebna;

• Prianjanje premaza u blizini maskiranih područja;

• Nema premošćivanja između susjednih jastučića ili vodljivih površina zbog:

- gubitak adhezije,

- praznine ili mjehurići,

- odricanje,

- pucanje,

- valovitost,

- Fishyes ili SharkSkin;

• Strane inkluzije ne krše minimalne zahtjeve za izolacijskom razmakom između komponenti, kontaktnih jastučića ili vodljivih površina;

• Premaz je tanak, ali i dalje dopire do rubova komponenti i uređaja.

Sve se to čini razumnim dok ne pogledate što IPC predlaže da se postigne svojim postupkom konformnog premaza. Možda ćete otkriti da postupak koji koristite ili onaj koji vaš kupac traži nije tako očit kao što se prvi put pojavljuje.

Prvo, razmotrite zahtjev da se rubovi komponenti i uređaja premažete tankim slojem. Ovaj je zahtjev izuzetno težak, ako ne i nemogući, ispuniti većinu standardnijih procesa premaza. Prilično je teško utvrditi jesu li oštri rubovi obloženi tijekom normalnog postupka kontrole kvalitete. Ako kupac kaže da je to njihov zahtjev, važno je to pažljivo razmotriti.

Sada prijeđemo na zahtjev za odsustvom svih gore navedenih nedostataka, kao i mostova između susjednih provodljivih odjeljaka. To znači da operater mora ispitati praznine između svih provodljivih elemenata na ploči ispisane krugove s komponentama montiranim na njemu i osigurati da nema nedostataka, poput mjehurića, koji bi prekršili ovaj kriterij kvalitete. Takav zadatak zahtijeva ne samo najvišu razinu kvalifikacije, već i ogromne vremenske troškove, a u velikoj proizvodnji, prisutnost čitave armije stručnjaka za kontrolu kvalitete.

Prije nego što se složite s klijentom ili vlastitim inženjerom dizajna o svim kriterijima kvalitete, detaljno shvatite na što se točno slažete.

Debljina konformnog premaza:

Konačno područje koje se bavi IPC-A-610 je debljina konformnog premaza. Standardni stol postavlja prihvatljive raspone debljine suhog filma za različite polimerne materijale, poput akrilnih konformnih premaza, u rasponu od 0,03 mm do 0,13 mm, ili 30 µm do 130 µm. Ovo je širok raspon za konformnu aplikaciju premaza ako se postupak pravilno provodi. Također je lako premašiti ove granice ako niste svjesni temeljnih problema. Ključno je razumjeti principe konformnog postupka premaza koji se koristi i mogućnosti materijala.

Na primjer, ako objekt ima automatizirani sustav premaza , možda će biti teško postići suhi film akrila na bazi otapala ili poliuretanskog premaza debljine veći od 30 mikrona i izbjeći sve nedostatke navedene u kriterijima kvalitete. Premaz će obično biti tanji i možda nije dovoljno gust da zadovolji kriterije.

Nadalje, postoji izravna veza između broja mjehurića u filmu suhog premaza i debljine filma mokrog premaza koji se primjenjuje u jednom prolazu. To je lako saznati: ako nanesete previše gustu sloj u jednom prolazu, tada će se njegov površinski dio stvrdnuti (suhi) prije nego što mjehurići mogu plutati iz debljine, a oni će ostati unutra. Primjena premaza u tankim slojevima najvažniji je uvjet za uklanjanje pojave mjehurića. Međutim, robot za selektivni premaz obično djeluje u jednopropusnom načinu rada. Stoga je potrebno pronaći kompromis i prilagoditi tehnološki proces primjene premaza na takav način da dobije optimalne rezultate.

Što zapravo znači zahtijevati jednolični premaz i jednoliku aplikaciju? Znači li 'jednolično ' u rasponu od 30–130 µm? Trebamo li biti oprezni da nanesemo tanki sloj na oštre rubove gdje se premaz širi? Konačno, kao što je navedeno u standardu, ako se premaz nakuplja ispod uređaja, lako je premašiti dopuštenu granicu debljine od 130 µm u određenim područjima. Nažalost, suprotno zdravom razumu, više nije uvijek bolje, a treba izbjegavati pretjerano guste premaze, jer se pretjerano gusti premazi dugoročno pušu.

Tehnološki procesi za automatsku kontrolu kvalitete primjene konformnog premaza:

Kao što je napomenuto, kako bi se ispunili gore navedeni kriteriji kvalitete, potreban je temeljit pregled cijelog PCB -a. Ovo je izuzetno težak zadatak zbog čimbenika poput umora očiju, distrakcije i ograničenog propusnosti. Može li se kontrola kvalitete konformnog premaza automatizirati?

Moguće je, ali s nekim rezervacijama i ograničenjima.

Pogledajmo automatizirane sustave konformnog premaza koji su dostupni na tržištu. Uključuju neke vrlo visokotehnološke sustave s izvrsnim fotoaparatima i skenerima, odličnim softverom i najviše kvalitete kontrole procesa. Oni mogu podnijeti serijsku obradu proizvoda ili biti integrirani u proizvodne linije i čini se da premošćuju postojeći tehnološki jaz.

Kamere su montirane na sustavima od tri ili četiri osi. Svaka kamera mora eliminirati izobličenje paralaksa prilikom pregledavanja velikih ispisanih ploča na kojima će biti skrivena područja duž strana komponenti. Sustavi koji se temelje na skeneru pate od iste izobličenja paralaksa, a sada su dostupni sustavi skeniranja koji eliminiraju paralakse.

Međutim, svi ovi sustavi imaju nedostatak: mogu ispitati svaki centimetar PCB -a iz svakog kuta i još uvijek propustiti problematična područja. Ali to obično nije određivani faktor u automatiziranoj kontroli kvalitete konformnog premaza. Sustavi automatiziranih optičkih inspekcija (AOI) ističu poteškoće u ispunjavanju IPC -ovih kriterija kvalitete u okviru standardnih konformnih procesa premaza. Ovi sustavi pokazuju oštećenja unutar PCB premaza i 'Vidi ' mnogo više nego što je bilo koji operater mogao.

Za korisnika sustava ovo se može činiti kao otvaranje kutije Pandora, jer on sada ima čitavu liniju ploča s tiskanim krugovima s oštećenjima na cijeloj površini. Ako je to slučaj, a automatizirani sustav optičkog pregleda postavljen je za pregled ploča s tiskanim krugovima prema ovim pravilima, tada će se nakon kratkog vremena proizvodna linija prestati. Je li inspekcijski sustav kriv ili postupak konformnog premaza? Gdje bi krivica trebala lagati?

Odgovor je jednostavan: većina tehnoloških procesa ne pruža razinu kvalitete koja zahtijeva IPC standardni kriteriji. Automatizirani sustavi optičkog pregleda jasno identificiraju sve nedostatke (koliko dopuštaju mehanički i optički faktori). Štoviše, postoje postojeće nedostatke jasnije od golog oka.

Konformativno rješenje premaza:

Potrebno je implementirati iterativni postupak za razvoj optimalnog rješenja.

1. Stabil koji su nedostaci (kriteriji kvalitete) prihvatljivi i definiraju ih.

2. Odredite koja je razina kontrole ostvariva u postojećem i novom konformnom postupku premaza i koje nedostatke mogu generirati oba procesa

3. Ako sustav dopušta ispunjavanje kriterija, sve će stranke biti zadovoljne. Inače, kriteriji ili postupak treba promijeniti.

U konačnici treba koristiti zdrav razum, a zatim s pravom razinom znanja, može se donijeti prava odluka. Razvijanjem optimalnog postupka kontrole kvalitete, nepotrebni troškovi, sporovi i protuoptužbe mogu se izbjeći kasnije kada se pojave problemi.