Türk dili Görüntüleme sayısı:0 Yazar:Bu siteyi düzenle Gönderildi: 2024-08-07 Kaynak:Bu site
Kalite kontrolü, konformal kaplama işleminin kritik bir yönüdür ve bu işlemi başarıyla tamamlamanın anahtarıdır. Bu makalede, konformal kaplamalar standartları, düzenlemelerinin anlamı, yeni otomatik teknolojinin yeteneği, konformal kaplamalara kalite kontrolü uygulama anlamına gelir ve güvenilir kontrolü sağlamak için dikkate alınması gereken faktörler.
Konformal kaplamalar, bunları dış faktörlerden korumak için basılı devre düzeneklerinin yüzeylerine uygulanan ince, şeffaf polimer katmanlardır. 'Konformal ' kelimesi Latin konformisinden türetilir - 'benzer ', '' 'Eşzamanlı ', yani kaplamanın korunan baskılı devre düzeneğinin şeklini çoğaltma yeteneğini belirler.
Bugün, konformal kaplama alanında dünyanın dört bir yanındaki şirketler tarafından kullanılan birincil uluslararası standart, mevcut sürümünün (IPC-A-610E) IPC'den sipariş edilebilen elektronik montajların kabul edilebilirliği için IPC-A-610 standardıdır. Şirket düzenlemeleri de dahil olmak üzere başka standartlar da vardır, ancak bu makale, konformal kaplama uygulamalarının kalite kontrol ihtiyaçlarını belirlemeye yardımcı olmak için A610'a odaklanmaktadır.
IPC-A-610 kapsamındaki sorunların kapsamı
IPC-A-610 bölüm bölümüne göre incelenmelidir. Bu, hem operatörün ihtiyaçlarını hem de konformal kaplama sürecinin kendisinin gereksinimlerini anlamaya yardımcı olacaktır. Standart üç bölümden oluşur: genel bilgi, kaplama kapsamı ve kaplama kalınlığı
IPC-A-610, konformal kaplamaların genellikle renkli ve tutarlılık bakımından net ve tekdüze olması gerektiğini ve baskılı devre kartını ve bileşenlerini eşit bir şekilde örtmesi gerektiğini belirtir. Kapsamın kapsamı uygulama yöntemine bağlıdır.
Burada yorumlama için çok fazla alan var, bu da yanlış anlaşılırsa sorunlara yol açabilir. Her konformal kaplama uygulama teknolojisinin - fırça uygulaması, havasız bir valf veya aerosol püskürtme ile seçici robotik uygulamanın - kendi özelliklerine sahip olduğunu belirtmek gerekir. Hepsi, teknolojik sürecin organizasyonuna, operatörün kişiliğine ve üretim ortamının koşullarına bağlı olarak daha fazla değişen farklı bitiş seviyeleri üretir.
Standart metninde kullanılan 'homojenlik ' ve 'tekdüzelik ' terimleri ilgi çekicidir. Kendi başlarına, oldukça belirsizdirler, ancak aşağıda tartışılan kaplamanın bütünlüğü ve kalınlığı gereksinimleri bağlamında anlaşılmalıdır. Böyle bir bağlam olmadan, bu terimler sonuçta çok az açıklığa kavuşturur.
Ayrıca, kaplama şeffaf olacaksa, pigmentli kaplamaların kabul edilebilir olup olmadığı sorusu ortaya çıkar. Bu, müşteri ve pigmentin değerlendirilen konformal kaplamanın performansı üzerindeki etkisi ile tartışılmalıdır.
Çoğu konformal kaplamalar artık ultraviyole (UV) ışığı altında parlayan ışıldayan katkı maddeleri içeriyor. Bu, kaplama uygulamasının kalitesini kontrol etmeyi kolaylaştırır. Bununla birlikte, bazı kusurlar UV ışığında görülmez ve doğal (beyaz) ışıkta kontrol gerektirebilir. Bazı kaplamalar, birçok organosilikon kaplama gibi doğası gereği yeterli UV lüminesansına sahip değildir. Bu kontrolü karmaşıklaştırabilir.
Laminat veya fotorezistin, kaplamanın emisyonuna yoğunlukta karşılaştırılabilir kendi ışığı emisyonuna sahip olup olmadığı da aynı derecede önemlidir: bazı konformal kaplamalar ultraviyole ışıkta kasıtlı olarak lüminesan yapılmaz, çünkü çalışma koşulları altında kullanılan ışıldayan katkı maddesinin kaplama ve baskılı devre kartı üzerinde olumsuz bir etkisi vardır.
Kapsam açısından, standart kaplama ve farklı kalite seviyeleri için kalite hedefleri ayarlar - sınıf 1, 2 ve 3. hedefler aşağıdakileri içerir:
Yapışma kaybı olan alanların olmaması;
Boşlukların veya kabarcıkların olmaması;
Dewetting, yerel soyma, shagreen, kırışıklıklar, çatlaklar, dalgalanmalar, 'balık gözü ' ve 'portakal peel ' gibi kusurlar;
Yabancı kapanımların olmaması;
Hoşnutsuzluk veya şeffaflık kaybı;
Tam kürleme ve homojen yapı.
Birçok kaplama teknolojisi, basılı devre kartları ve malzemeler türü, pratikte yukarıda belirtilen tüm hedef göstergelere ulaşılmasına izin vermez. Bunların sistematik başarısı genellikle hem finansal hem de yatırım açısından hem de süreç kontrolü için harcanan zaman ve çaba açısından son derece pahalı olacaktır.
Kabarcıkların yokluğu gibi bir hedef göstergeye dikkat edelim. Basılı devre kartına çıplak gözle baksanız bile, aşağıdaki koşullar karşılanmadıkça, bir yerde veya başka bir yerde kabarcıkları olmayan bir numune bulmak genellikle imkansızdır:
Konformal kaplama işlemi tamamen kontrol edilir;
Bu sonuca ulaşmak için doğru kaplama malzemesi seçilir;
Proses koşulları tamamen optimize edilmiştir;
Operatörler baloncukların nedenleri konusunda kapsamlı bir şekilde eğitilir ve süreci buna göre kontrol edebilir;
PCB laminat, montaj işlemi, bileşenler veya olumsuz bir reaksiyona neden olabilecek konformal kaplamada herhangi bir değişiklik olmamıştır.
Neyse ki, bu hedeflere ulaşmak, arzu edilir olsa da, çoğu şirket için gerekli değildir - aksi takdirde, konformal kaplama birkaç uzmanın münhasır alanı ve birçokları için imkansız bir görev olacaktır. IPC, bu hedefler için kendi kalite kriterlerini sunarak bu konuda yardımcı olur:
Kaplama tamamen iyileştirilir ve yapısal olarak eşittir;
Kaplama sadece ihtiyaç duyulan alanlara uygulanır;
Maskeli alanların yakınındaki kaplamanın yapışması;
Aşağıdakiler nedeniyle bitişik pedler veya iletken yüzeyler arasında köprü yok:
- yapışma kaybı,
- boşluklar veya baloncuklar,
- Dewetting,
-- Çatlama,
- dalgalanma,
- Balıklar veya Köpekçi;
Yabancı kapanımlar, bileşenler, temas pedleri veya iletken yüzeyler arasındaki minimum yalıtım boşluğu gereksinimlerini ihlal etmez;
Kaplama incedir, ancak yine de bileşenlerin ve cihazların kenarlarına ulaşır.
IPC'nin konformal kaplama işlemi ile ne elde etmeyi önerdiğine daha yakından bakana kadar bunların hepsi makul görünüyor. Kullandığınız süreç veya müşterinizin istediğiniz sürecin ilk göründüğü kadar açık olmadığını görebilirsiniz.
İlk olarak, bileşenlerin ve cihazların kenarlarını ince bir katmanla kaplama gereksinimini göz önünde bulundurun. Bu gereksinim, imkansız olmasa da, çoğu standart kaplama işlemini kullanarak son derece zordur. Normal kalite kontrol işlemi sırasında keskin kenarların kaplanıp kaplanmadığını belirlemek oldukça zordur. Bir müşteri bunun onların gereksinimi olduğunu belirtirse, bunu dikkatlice düşünmek önemlidir.
Şimdi, yukarıdaki kusurların tümünün yanı sıra bitişik iletken bölümler arasındaki köprülerin olmaması gerekliliğine geçelim. Bu, operatörün üzerine monte edilmiş bileşenler bulunan baskılı devre kartındaki tüm iletken elemanlar arasındaki boşlukları incelemesi ve kabarcıklar gibi bu kalite kriterini ihlal edecek herhangi bir kusur olmamasını sağlaması gerektiği anlamına gelir. Böyle bir görev sadece en yüksek yeterlilik seviyesini değil, aynı zamanda muazzam zaman harcamalarını ve büyük ölçekli üretimde, tüm kalite kontrol uzmanlarının ordusunun varlığını gerektirir.
Tüm kalite kriterleri konusunda müşteriye veya kendi tasarım mühendisinize katılmadan önce, tam olarak ne kabul ettiğinizi ayrıntılı olarak anlayın.
IPC-A-610 tarafından ele alınan son alan konformal kaplama kalınlığıdır. Standardın masası, 0.03 mm ila 0.13 mm veya 30 uM ila 130 um arasında değişen akrilik konformal kaplamalar gibi çeşitli polimerik malzemeler için kabul edilebilir kuru film kalınlığı aralıklarını ayarlar. İşlem düzgün bir şekilde uygulanırsa, bu konformal bir kaplama uygulaması için geniş bir aralıktır. Temel sorunların farkında değilseniz, bu sınırları aşmak da kolaydır. Anahtar, kullanılan konformal kaplama işleminin ilkelerini ve malzemenin yeteneklerini anlamaktır.
Örneğin, bir tesisin otomatik bir varsa daldırma kaplama sistemi , 30 mikrondan daha yüksek olan kuru çözücü bazlı akrilik veya poliüretan kaplama filmi elde etmek ve kalite kriterlerinde listelenen tüm kusurlardan kaçınmak zor olabilir. Kaplama tipik olarak daha ince olacaktır ve kriterleri karşılayacak kadar kalın olmayabilir.
Ayrıca, kuru kaplama filmindeki kabarcık sayısı ile bir geçişte uygulanan ıslak kaplama filminin kalınlığı arasında doğrudan bir ilişki vardır. Bunu öğrenmek kolaydır: Bir geçişte çok kalın bir katman uygularsanız, baloncuklar kalınlıktan yüzemeden önce yüzey kısmı sertleşir (kuru) ve içeride kalırlar. Kaplamayı ince tabakalarda uygulamak, kabarcıkların oluşumunu ortadan kaldırmak için en önemli durumdur. Bununla birlikte, seçici kaplama için robot genellikle tek geçiş modunda çalışır. Bu nedenle, bir uzlaşma bulmak ve kaplama uygulamasının teknolojik sürecini optimal sonuçlar elde edecek şekilde ayarlamak gerekir.
Gerçek bir kaplama ve tek tip bir uygulama gerektiren ne anlama geliyor? 30-130 um aralığında 'üniforma ' anlamına mı geliyor? Kaplamanın yayılma eğiliminde olan keskin kenarlara ince bir tabaka uygulamaya dikkat etmeliyiz mi? Son olarak, standartta belirtildiği gibi, kaplama cihaz altında birikirse, belirli alanlarda 130 um'lik izin verilen kalınlık sınırını aşmak kolaydır. Ne yazık ki, sağduyunun aksine, daha fazlası her zaman daha iyi değildir ve aşırı kalın kaplamalar uzun vadede çatlama eğiliminde olduğundan aşırı kalın kaplamalardan kaçınılmalıdır.
Belirtildiği gibi, yukarıda belirtilen kalite kriterlerini karşılamak için, tüm PCB 'in kapsamlı bir incelemesi gereklidir. Bu, göz yorgunluğu, dikkat dağıtıcı ve sınırlı verim gibi faktörler nedeniyle son derece zor bir görevdir. Konformal kaplama kalitesi kontrolü otomatik olabilir mi?
Mümkün, ancak bazı çekinceler ve sınırlamalarla.
Piyasada bulunan otomatik konformal kaplama sistemlerine bakalım. Mükemmel kameralara ve tarayıcılara sahip çok yüksek teknoloji sistemleri, mükemmel yazılım ve en yüksek süreç kontrolü içerir. Ürünlerin seri işlemesini gerçekleştirebilir veya üretim hatlarına entegre edilebilir ve mevcut teknolojik boşluğu kapatmış gibi görünebilirler.
Kameralar üç veya dört eksenli sistemlere monte edilmiştir. Her kamera, bileşenlerin kenarları boyunca gizli alanların olacağı büyük baskılı devre kartlarını incelerken paralaks bozulmasını ortadan kaldırmalıdır. Tarayıcı tabanlı sistemler aynı paralaks bozulmasından muzdariptir ve şimdi paralaksını ortadan kaldıran tarama sistemleri mevcuttur.
Bununla birlikte, tüm bu sistemlerin bir dezavantajı vardır: PCB 'in her santimini her açıdan inceleyebilir ve hala sorunlu alanları kaçırabilirler. Ancak bu genellikle otomatik konformal kaplama kalitesi kontrolünde belirleyici faktör değildir. Otomatik optik inceleme (AOI) sistemleri, IPC'nin kalite kriterlerini standart konformal kaplama işlemlerinde karşılama zorluğunu vurgular. Bu sistemler, PCB kaplama ve 'bkz. ' İçindeki kusurlar gösterir.
Sistem kullanıcısı için, bu bir Pandora'nın kutusu açıklığı gibi görünebilir, çünkü şimdi yüzeylerinin her yerinde kusurlu bir dizi baskılı devre kartına sahiptir. Bu durum buysa ve otomatik optik inceleme sistemi, baskılı devre kartlarını bu kurallara göre inceleyecek şekilde ayarlanmışsa, kısa bir süre sonra üretim hattı duracaktır. Muayene sistemi suçlanacak mı yoksa konformal kaplama işlemi mi? Suç nerede yalan söylemeli?
Cevap basittir: Çoğu teknolojik süreç, IPC standart kriterlerinin gerektirdiği kalite seviyesini sağlamaz. Otomatik optik inceleme sistemleri tüm kusurları açıkça tanımlar (mekanik ve optik faktörlerin izin verdiği sürece). Dahası, mevcut kusurları çıplak gözle daha net görüyorlar.
Optimal bir çözüm geliştirmek için yinelemeli bir süreç uygulamak gerekir.
1.
2. Mevcut ve yeni konformal kaplama işleminde hangi kontrol seviyesine ulaşılabilir olduğunu ve her iki işlemle hangi kusurların oluşturulabileceğini belirleyin.
3. Sistem kriterlerin karşılanmasına izin veriyorsa, tüm taraflar tatmin edilecektir. Aksi takdirde, kriterler veya süreç değiştirilmelidir.
Sonuçta, sağduyu kullanılmalı ve daha sonra doğru bilgi seviyesiyle doğru karar verilebilir. Optimal bir kalite kontrol süreci geliştirerek, sorunlar ortaya çıktığında gereksiz maliyetler, anlaşmazlıklar ve karşı düşüklüklerden kaçınılabilir.
