Nederlands 
Aantal Bladeren:0 Auteur:Site Editor Publicatie tijd: 2024-08-07 Oorsprong:aangedreven
Kwaliteitscontrole is een cruciaal aspect van het conforme coatingproces en is de sleutel tot het succesvol voltooien van deze bewerking. Dit artikel bespreekt de normen voor conforme coatings, de betekenis van hun voorschriften, het vermogen van nieuwe geautomatiseerde technologie betekent om kwaliteitscontrole toe te passen op conforme coatings en de factoren die moeten worden overwogen om een betrouwbare controle te garanderen.
Conformale coatings zijn dunne, transparante polymeerlagen die worden aangebracht op de oppervlakken van gedrukte circuitassemblages om ze te beschermen tegen externe factoren. Het woord 'conformal ' is afgeleid van de Latijnse conformis - 'soortgelijke ', 'lijkt op ', dat wil zeggen het vermogen van de coating om de vorm van de beschermde gedrukte circuitassemblage te repliceren.
Tegenwoordig is de primaire internationale standaard die de meeste bedrijven over de hele wereld op het gebied van conforme coating gebruiken IPC-A-610-standaard voor de aanvaardbaarheid van elektronische assemblages, waarvan de huidige versie (IPC-A-610E) kan worden besteld bij IPC. Er zijn andere normen, waaronder bedrijfsvoorschriften, maar dit artikel richt zich op A610 om de kwaliteitscontrolebehoeften van conforme coatingtoepassingen te helpen bepalen.
Reikwijdte van problemen die onder IPC-A-610 vallen
IPC-A-610 moet worden bestudeerd sectie per sectie. Dit zal helpen om zowel de behoeften van de operator als de vereisten van het conforme coatingproces zelf te begrijpen. De standaard bestaat uit drie secties: algemene informatie, coatingdekking en coatingdikte
IPC-A-610 stelt dat conforme coatings over het algemeen duidelijk en uniform van kleur en consistentie moeten zijn en de gedrukte printplaat en zijn componenten uniform moeten bedekken. De mate van dekking hangt af van de toepassingsmethode.
Er is hier veel ruimte voor interpretatie, wat kan leiden tot problemen als het verkeerd wordt begrepen. Het is vermeldenswaard dat elke conforme coating -applicatietechnologie - of het nu een borsteltoepassing is, selectieve robotapplicatie met een airless klep of aerosolspraying - zijn eigen kenmerken heeft. Ze produceren allemaal verschillende niveaus van afwerking, die verder variëren, afhankelijk van de organisatie van het technologische proces, de persoonlijkheid van de operator en de voorwaarden van de productieomgeving.
De termen 'homogeniteit ' en 'uniformiteit ' die in de tekst van de standaard worden gebruikt, zijn van belang. Op zichzelf zijn ze vrij dubbelzinnig, maar moeten ze worden begrepen in de context van de vereisten voor de volledigheid en dikte van de onderstaande coating. Zonder een dergelijke context verduidelijken deze voorwaarden uiteindelijk weinig.
Bovendien, als de coating transparant moet zijn, rijst de vraag of gepigmenteerde coatings acceptabel zijn. Dit moet worden besproken met de klant en het effect van het pigment op de prestaties van de beoordeelde conforme coating.
De meeste conforme coatings bevatten nu luminescerende additieven die gloeien onder ultraviolet (UV) licht. Dit maakt het gemakkelijker om de kwaliteit van de coatingtoepassing te beheersen. Sommige defecten zijn echter niet zichtbaar in UV -licht en vereisen mogelijk controle in natuurlijk (wit) licht. Sommige coatings hebben van nature onvoldoende UV -luminescentie, zoals veel organosilicium -coatings. Dit kan de controle bemoeilijken.
Het is even belangrijk of het laminaat of fotoresist zijn eigen luminescente emissie heeft die vergelijkbaar is in intensiteit met de emissie van de coating: sommige conforme coatings worden opzettelijk niet-luminescerend gemaakt in ultraviolet licht, omdat onder bedrijfsomstandigheden het gebruik van het luminescentaditief een negatief effect heeft op de coating en de gedrukte circuitboard.
Wat de dekking betreft, stelt de standaard kwaliteitsdoelen voor de afwerkingscoating en verschillende kwaliteitsniveaus - klassen 1, 2 en 3. De doelen omvatten het volgende:
Afwezigheid van gebieden met verlies van hechting;
Afwezigheid van leegte of bubbels;
Afwezigheid van ontwrichten, lokale peeling, shagreen, rimpels, scheuren, rimpelingen, defecten zoals 'fish eye ' en 'sinaasappelschil ';
Afwezigheid van vreemde insluitsels;
Geen verkleuring of verlies van transparantie;
Volledige uitharding en homogene structuur.
Veel coatingtechnologieën, soorten gedrukte printplaten en materialen staan niet mogelijk om alle bovengenoemde doelindicatoren in de praktijk te bereiken. Systematische prestatie van hen zal over het algemeen extreem duur zijn, zowel in financiële als in beleggingsvoorwaarden, als in termen van tijd en inspanningen die worden besteed aan procescontrole.
Laten we aandacht besteden aan een dergelijke doelindicator als de afwezigheid van bubbels. Zelfs als u met het blote oog naar de printplaat kijkt, is het meestal onmogelijk om een monster te vinden dat geen bubbels op de een of andere plaats heeft, tenzij aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
Het conforme coatingproces is volledig gecontroleerd;
Het juiste coatingmateriaal is geselecteerd om dit resultaat te bereiken;
Procesomstandigheden zijn volledig geoptimaliseerd;
Operators zijn uitgebreid getraind op de oorzaken van bubbels en kunnen het proces dienovereenkomstig regelen;
Er zijn geen veranderingen opgetreden in het PCB -laminaat, het assemblageproces, componenten of conforme coating die een bijwerkingen kunnen veroorzaken.
Gelukkig is het bereiken van deze doelen, hoewel wenselijk, niet nodig voor de meeste bedrijven - anders zou conforme coating het exclusieve domein zijn van enkele experts en een onmogelijke taak voor velen. IPC helpt in dit opzicht door zijn eigen kwaliteitscriteria voor deze doelen te bieden:
De coating is volledig genezen en structureel uniform;
De coating wordt alleen toegepast op gebieden waar nodig is;
Hechting van de coating nabij gemaskerde gebieden;
Geen overbrugging tussen aangrenzende pads of geleidende oppervlakken vanwege:
- Verlies van hechting,
- ongeldig of bubbels,
- Ontwikkelen,
- kraken,
- golvendheid,
- Fisheyes of Sharkskin;
Buitenlandse insluitsels schenden niet de minimale isolatiekloofvereisten tussen componenten, contactkussens of geleidende oppervlakken;
De coating is dun maar bereikt nog steeds de randen van componenten en apparaten.
Dit lijkt allemaal redelijk totdat je nader kijkt naar wat IPC voorstelt om te bereiken met zijn conforme coatingproces. Het kan zijn dat het proces dat u gebruikt of degene waar uw klant om vraagt niet zo duidelijk is als het voor het eerst verschijnt.
Overweeg eerst de vereiste om de randen van componenten en apparaten met een dunne laag te bedekken. Deze vereiste is uiterst moeilijk, zo niet onmogelijk, om te voldoen aan de meeste standaardcoatingprocessen. Het is vrij moeilijk om te bepalen of scherpe randen worden gecoat tijdens een normaal kwaliteitscontroleproces. Als een klant stelt dat dit zijn vereiste is, is het belangrijk om dit zorgvuldig te overwegen.
Laten we nu verder gaan met de vereiste voor de afwezigheid van alle bovenstaande defecten, evenals bruggen tussen aangrenzende geleidende secties. Dit betekent dat de operator de hiaten tussen alle geleidende elementen op de printplaat moet onderzoeken met de componenten die erop zijn gemonteerd en ervoor zorgen dat er geen defecten zijn, zoals bubbels, die dit kwaliteitscriterium zouden schenden. Een dergelijke taak vereist niet alleen het hoogste kwalificatieniveau, maar ook enorme tijduitgaven, en in grootschalige productie, de aanwezigheid van een heel leger van kwaliteitscontrolespecialisten.
Voordat u het eens bent met de klant of uw eigen ontwerpingenieur over alle kwaliteitscriteria, begrijpt u in detail waar u precies mee akkoord gaat.
Het uiteindelijke gebied dat wordt aangepakt door IPC-A-610 is conforme coatingdikte. De tafel van de standaard stelt acceptabele diktebereiken van droge films in voor verschillende polymere materialen, zoals acrylconformale coatings, variërend van 0,03 mm tot 0,13 mm of 30 µm tot 130 µm. Dit is een breed bereik voor een conforme coatingtoepassing als het proces correct wordt geïmplementeerd. Het is ook eenvoudig om deze limieten te overschrijden als u zich niet bewust bent van de onderliggende problemen. De sleutel is om de principes van het conforme coatingproces te begrijpen dat wordt gebruikt en de mogelijkheden van het materiaal.
Als een faciliteit bijvoorbeeld een geautomatiseerd DIP-coatingsysteem heeft , kan het moeilijk zijn om een droge film van op oplosmiddel gebaseerde acryl- of polyurethaancoating te bereiken die meer dan 30 micron dik is en alle defecten vermijdt die in de kwaliteitscriteria worden vermeld. De coating is meestal dunner en is mogelijk niet dik genoeg om aan de criteria te voldoen.
Bovendien is er een directe relatie tussen het aantal bubbels in de droge coatingfilm en de dikte van de natte coatingfilm die in één pass wordt toegepast. Dit is gemakkelijk om erachter te komen: als u een te dikke laag in één pass aanbrengt, wordt het oppervlakte -gedeelte (droog) voordat de bubbels uit de dikte kunnen drijven en ze zullen binnen blijven. Het toepassen van de coating in dunne lagen is de belangrijkste voorwaarde voor het elimineren van het optreden van bubbels. De robot voor selectieve coating werkt echter meestal in een single-pass-modus. Daarom is het noodzakelijk om een compromis te vinden en het technologische proces van coatingtoepassing op een zodanige manier aan te passen dat optimale resultaten worden verkregen.
Wat betekent het eigenlijk om een uniforme coating en een uniforme toepassing te vereisen? Betekent het 'uniform ' in het bereik van 30-130 µm? Moeten we voorzichtig zijn om een dunne laag aan te brengen op scherpe randen waar de coating de neiging heeft zich te verspreiden? Ten slotte, zoals opgemerkt in de standaard, als de coating zich ophoopt onder het apparaat, is het gemakkelijk om de toegestane diktelimiet van 130 µm in bepaalde gebieden te overschrijden. Helaas, in tegenstelling tot gezond verstand, is meer niet altijd beter en moeten overmatig dikke coatings worden vermeden, omdat overdreven dikke coatings de neiging hebben om op de lange termijn te barsten.
Zoals opgemerkt, is om aan de hierboven beschreven kwaliteitscriteria te voldoen, een grondige inspectie van de gehele PCB vereist. Dit is een uiterst moeilijke taak vanwege factoren zoals oogvermoeidheid, afleiding en beperkte doorvoer. Kan conforme conforme kwaliteitscontrole worden geautomatiseerd?
Het is mogelijk, maar met sommige reserveringen en beperkingen.
Laten we eens kijken naar de geautomatiseerde conforme coatingsystemen die beschikbaar zijn op de markt. Ze omvatten enkele zeer hightech systemen met uitstekende camera's en scanners, uitstekende software en de hoogste kwaliteit van procescontrole. Ze kunnen seriële verwerking van producten aan of worden geïntegreerd in productielijnen en lijken de bestaande technologische kloof te overbruggen.
De camera's zijn gemonteerd op systemen van drie of vieras. Elke camera moet parallax -vervorming elimineren bij het inspecteren van grote bedrukte printplaten waar er verborgen gebieden langs de zijkanten van componenten zullen zijn. Op scanners gebaseerde systemen lijden aan dezelfde parallax-vervorming en er zijn nu scansystemen beschikbaar die parallax elimineren.
Al deze systemen hebben echter een nadeel: ze kunnen elke centimeter van de printplaat vanuit elke hoek onderzoeken en nog steeds probleemgebieden missen. Maar dat is meestal niet de bepalende factor in geautomatiseerde conforme kwaliteitscontrole. Automated Optical Inspection (AOI) -systemen benadrukken de moeilijkheid om te voldoen aan de kwaliteitscriteria van IPC binnen standaard conforme coatingprocessen. Deze systemen tonen defecten binnen de PCB -coating en 'Zie ' veel meer dan elke operator zou kunnen.
Voor de systeemgebruiker lijkt dit misschien de opening van een Pandora, omdat hij nu een hele lijn gedrukte printplaten met defecten over hun oppervlak heeft. Als dit het geval is en het geautomatiseerde optische inspectiesysteem is ingesteld om de gedrukte printplaten volgens deze regels te inspecteren, stopt na een korte tijd de productielijn. Is het inspectiesysteem de schuld of het conforme coatingproces? Waar zou de schuld moeten liggen?
Het antwoord is eenvoudig: de meeste technologische processen bieden niet het kwaliteitsniveau dat vereist is voor de IPC -standaardcriteria. Geautomatiseerde optische inspectiesystemen identificeren duidelijk alle defecten (voor zover mechanische en optische factoren toestaan). Bovendien zien ze bestaande defecten duidelijker dan het blote oog.
Het is noodzakelijk om een iteratief proces te implementeren voor het ontwikkelen van een optimale oplossing.
1. Stablish welke defecten (kwaliteitscriteria) acceptabel zijn en definiëren ze.
2. Bepaal welk niveau van controle haalbaar is binnen het bestaande en nieuwe conforme coatingproces en welke defecten kunnen worden gegenereerd door beide processen
3. Als het systeem toestaat dat aan de criteria moet worden voldaan, zullen aan alle partijen worden voldaan. Anders moeten de criteria of het proces worden gewijzigd.
Uiteindelijk moet gezond verstand worden gebruikt, en vervolgens met het juiste niveau van kennis, kan de juiste beslissing worden genomen. Door een optimaal kwaliteitscontroleproces te ontwikkelen, kunnen onnodige kosten, geschillen en tegenweken later worden vermeden wanneer zich problemen voordoen.
