کنترل کیفیت کاربرد پوشش کنفورماسی

کنترل کیفیت یک جنبه مهم از فرآیند پوشش کنفورماسی است و برای تکمیل موفقیت آمیز این عملیات مهم است. در این مقاله به بررسی استانداردهای پوشش های کنفورماسی ، معنای مقررات آنها ، توانایی فناوری خودکار جدید می شود که به معنای استفاده از کنترل کیفیت در پوشش های کنفورماسی است و عواملی که باید برای اطمینان از کنترل قابل اعتماد در نظر گرفته شود.

پوشش های همبستگی لایه های پلیمری نازک و شفاف هستند که برای محافظت از آنها در برابر عوامل خارجی ، روی سطوح مجامع مدار چاپی اعمال می شود. کلمه 'conformal ' از سازگار لاتین گرفته شده است - 'مشابه ' ، 'شباهت' ، یعنی توانایی پوشش در تکرار شکل مونتاژ مدار چاپی محافظت شده را تعیین می کند.

استانداردهای پوشش کنفرانس:

امروزه استاندارد اصلی بین المللی مورد استفاده بیشتر شرکت ها در سراسر جهان در زمینه پوشش Convormal استاندارد IPC-A-610 برای پذیرش مجامع الکترونیکی است که نسخه فعلی آن (IPC-A-610E) را می توان از IPC سفارش داد. استانداردهای دیگری از جمله مقررات شرکت وجود دارد ، اما این مقاله برای تعیین نیازهای کنترل کیفیت برنامه های پوشش سازگار با A610 متمرکز شده است.

دامنه مسائل تحت پوشش IPC-A-610

IPC-A-610 باید توسط بخش مورد مطالعه قرار گیرد. این امر به درک نیازهای اپراتور و الزامات خود فرآیند پوشش همبستگی کمک می کند. استاندارد از سه بخش تشکیل شده است: اطلاعات عمومی ، پوشش پوشش و ضخامت پوشش

اطلاعات کلی در مورد پوشش های کنفورماسی:

IPC-A-610 اظهار داشت که پوشش های کنفورماسی به طور کلی باید از نظر رنگ و قوام شفاف و یکنواخت باشند و باید به طور یکنواخت برد مدار چاپی و اجزای آن را بپوشانند. میزان پوشش بستگی به روش کاربرد دارد.

در اینجا فضای زیادی برای تفسیر وجود دارد که در صورت سوء تفاهم می تواند منجر به مشکلات شود. شایان ذکر است که هر فناوری برنامه کاربردی روکش سازنده - اعم از استفاده از قلم مو ، کاربرد رباتیک انتخابی با دریچه بدون هوا یا پاشش آئروسل - ویژگی های خاص خود را دارد. همه آنها سطوح مختلفی از پایان را تولید می کنند ، که بسته به سازماندهی فرایند فناوری ، شخصیت اپراتور و شرایط محیط تولید متفاوت است.

اصطلاحات 'همگن بودن' و 'یکنواختی' که در متن استاندارد مورد استفاده قرار می گیرند ، مورد توجه هستند. به خودی خود ، آنها کاملاً مبهم هستند ، اما باید در زمینه الزامات کامل و ضخامت پوشش مورد بحث در زیر درک شوند. بدون چنین زمینه ای ، این شرایط در نهایت کمی روشن می شود.

علاوه بر این ، اگر پوشش شفاف باشد ، این سؤال پیش می آید که آیا پوشش های رنگدانه قابل قبول هستند. این باید با مشتری و تأثیر رنگدانه بر عملکرد پوشش کنفورماسی مورد ارزیابی مورد بحث قرار گیرد.

کامل بودن پوشش پوشش:

بیشتر پوشش های سازگار اکنون حاوی مواد افزودنی درخشان هستند که تحت نور ماوراء بنفش (UV) می درخشند. این امر کنترل کیفیت برنامه پوشش را آسان تر می کند. با این حال ، برخی از نقص ها در نور UV قابل مشاهده نیستند و ممکن است نیاز به کنترل در نور طبیعی (سفید) داشته باشند. برخی از روکش ها از نظر طبیعت ، مانند بسیاری از پوشش های ارگانوسیلیکون ، از لومینسانس اشعه ماوراء بنفش کافی برخوردار نیستند. این می تواند کنترل را پیچیده کند.

به همان اندازه مهم است که آیا لمینت یا نورپردازی دارای انتشار درخشش خود است که از نظر شدت با انتشار پوشش قابل مقایسه است: برخی از پوشش های کنفورماسی به طور عمدی در نور ماوراء بنفش غیر لامپ ساخته می شوند ، زیرا در شرایط عملیاتی ، افزودنی لومینسانس مورد استفاده تأثیر منفی بر روی پوشش و تخته مدار چاپی دارد.

اجاق گاز I.C.T-U2 UV

اجاق گاز ict-u1 UV

اجاق گاز

از نظر پوشش ، استاندارد اهداف کیفیت را برای پوشش پایان و سطح کیفیت متفاوت تنظیم می کند - کلاس های 1 ، 2 و 3. اهداف شامل موارد زیر است:

• عدم وجود مناطقی با از بین رفتن چسبندگی.

• عدم وجود حفره یا حباب ؛

• عدم وجود آبشویی ، لایه برداری محلی ، شاگ ، چین و چروک ، ترک ، موج ، موج ، نقصی مانند 'چشم ماهی ' و 'پوست نارنجی ' ؛

• عدم وجود اجزاء خارجی ؛

• بدون تغییر رنگ یا از بین رفتن شفافیت ؛

• ساختار کامل و ساختار همگن.

بسیاری از فن آوری های پوشش ، انواع تابلوهای مدار چاپی و مواد امکان دستیابی به تمام شاخص های هدف فوق را در عمل فراهم نمی کند. دستیابی به سیستماتیک آنها به طور کلی از نظر مالی و سرمایه گذاری و از نظر زمان و تلاش صرف شده برای کنترل فرآیند بسیار گران خواهد بود.

بیایید به چنین نشانگر هدف مانند عدم وجود حباب توجه کنیم. حتی اگر به صفحه مدار چاپی با چشم غیر مسلح نگاه کنید ، معمولاً یافتن نمونه ای که حباب در یک مکان یا مکان دیگر نداشته باشد ، غیرممکن است ، مگر اینکه شرایط زیر برآورده شود:

• فرآیند پوشش همبستگی کاملاً کنترل می شود.

• مواد پوشش صحیح برای دستیابی به این نتیجه انتخاب شده است.

• شرایط فرآیند کاملاً بهینه شده است.

• اپراتورها به طور گسترده بر روی علل حباب آموزش دیده و قادر به کنترل روند کار بر این اساس هستند.

• هیچ تغییری در لمینت PCB ، فرآیند مونتاژ ، مؤلفه ها یا روکش کنفورمی رخ نداده است که می تواند باعث واکنش جانبی شود.

خوشبختانه ، دستیابی به این اهداف ، در حالی که مطلوب است ، برای اکثر شرکت ها ضروری نیست - در غیر این صورت ، پوشش همبستگی دامنه انحصاری چند متخصص و برای بسیاری از افراد غیرممکن است. IPC در این زمینه با ارائه معیارهای کیفیت خاص خود برای این اهداف کمک می کند:

• پوشش کاملاً درمان شده و از نظر ساختاری یکنواخت است.

• این پوشش فقط در مناطقی که لازم است اعمال می شود.

• چسبندگی پوشش در نزدیکی مناطق ماسک دار.

• به دلیل:

- از دست دادن چسبندگی ،

- حفره یا حباب ،

- آب گیری ،

- ترک خوردگی ،

- موج ،

- Fisheyes یا کوسهکین ؛

• اجزاء خارجی حداقل شکاف عایق بین اجزای ، لنت های تماس یا سطوح رسانا را نقض نمی کند.

• این پوشش نازک است اما هنوز به لبه های قطعات و دستگاه ها می رسد.

این همه منطقی به نظر می رسد تا زمانی که نگاهی دقیق تر به آنچه IPC پیشنهاد می کند برای دستیابی به فرآیند پوشش مخفی خود بپردازید. ممکن است متوجه شوید که فرایندی که شما استفاده می کنید یا روشی که مشتری شما از آن درخواست می کند به همان اندازه که برای اولین بار ظاهر می شود آشکار نیست.

ابتدا نیاز به پوشیدن لبه های قطعات و دستگاه ها با یک لایه نازک را در نظر بگیرید. این نیاز برای پاسخگویی به بیشتر فرآیندهای پوشش استاندارد ، در صورت غیرممکن بودن بسیار دشوار است. تعیین اینکه آیا لبه های تیز در طی یک فرآیند کنترل کیفیت عادی پوشیده شده اند ، بسیار دشوار است. اگر مشتری اظهار داشته باشد که این نیاز آنهاست ، مهم است که این موضوع را با دقت در نظر بگیرید.

حال بیایید به دلیل عدم وجود همه نقص های فوق و همچنین پل های بین بخش های رسانا مجاور ، به نیاز خود برویم. این بدان معنی است که اپراتور باید شکاف های بین همه عناصر رسانا موجود در صفحه مدار چاپی را با اجزای نصب شده روی آن بررسی کند و اطمینان حاصل کند که هیچ نقصی مانند حباب وجود ندارد که این معیار کیفیت را نقض کند. چنین وظیفه ای نه تنها به بالاترین سطح صلاحیت ، بلکه هزینه های عظیم زمان نیز نیاز دارد و در تولید در مقیاس بزرگ ، حضور کل ارتش متخصصان کنترل کیفیت است.

قبل از اینکه با مشتری یا مهندس طراحی خود در مورد تمام معیارهای کیفیت موافقت کنید ، به تفصیل درک کنید که دقیقاً با چه چیزی موافق هستید.

ضخامت پوشش هماهنگ:

منطقه نهایی که توسط IPC-A-610 خطاب شده است ، ضخامت پوشش همبستگی است. جدول استاندارد محدوده ضخامت فیلم خشک قابل قبول را برای مواد مختلف پلیمری ، مانند پوشش های کنفورماسی اکریلیک ، از 0.03 میلی متر تا 0.13 میلی متر یا 30 میکرومتر تا 130 میکرومتر تنظیم می کند. اگر این فرآیند به درستی اجرا شود ، این یک طیف گسترده برای یک برنامه پوشش همبستگی است. همچنین اگر از مسائل اساسی آگاه نیستید ، فراتر از این حد آسان است. نکته اصلی درک اصول فرآیند پوشش همبستگی مورد استفاده و قابلیت های ماده است.

به عنوان مثال ، اگر یک تسهیلات دارای یک سیستم پوشش شیب خودکار باشد ، دستیابی به یک فیلم خشک از پوشش اکریلیک یا پلی اورتان مبتنی بر حلال بیش از 30 میکرون ضخیم است و از تمام نقص های ذکر شده در معیارهای کیفیت جلوگیری می کند. این پوشش به طور معمول نازک تر خواهد بود و ممکن است به اندازه کافی ضخیم نباشد تا معیارها را برآورده کند.

علاوه بر این ، بین تعداد حباب ها در فیلم پوشش خشک و ضخامت فیلم پوشش مرطوب که در یک پاس اعمال می شود ، رابطه مستقیمی وجود دارد. این آسان است که پیدا کنید: اگر یک لایه را در یک پاس خیلی ضخیم کنید ، قبل از اینکه حباب ها از ضخامت شناور شوند ، قسمت سطح آن سخت می شود (خشک می شود) و در داخل آنها باقی می مانند. استفاده از پوشش در لایه های نازک مهمترین شرط برای از بین بردن بروز حباب ها است. با این حال ، ربات برای پوشش انتخابی معمولاً در یک حالت تک پاس کار می کند. بنابراین ، لازم است که یک سازش و تنظیم فرایند فن آوری کاربرد پوشش به گونه ای پیدا کنید که نتایج بهینه بدست آورید.

در واقع به معنای نیاز به یک پوشش یکنواخت و یک برنامه یکنواخت چیست؟ آیا این به معنای 'یکنواخت' در محدوده 30-130 میکرومتر است؟ آیا ما باید مراقب باشیم که یک لایه نازک را در لبه های تیز که در آن پوشش تمایل به گسترش دارد ، بمالیم؟ سرانجام ، همانطور که در استاندارد ذکر شد ، اگر پوشش در زیر دستگاه جمع شود ، به راحتی می توان از حد مجاز ضخامت مجاز 130 میکرومتر در مناطق خاص تجاوز کرد. متأسفانه ، برخلاف عقل سلیم ، بیشتر همیشه بهتر نیست و باید از پوشش های بیش از حد ضخیم جلوگیری شود ، زیرا پوشش های بیش از حد ضخیم تمایل به ترکیدن در طولانی مدت دارند.

فرآیندهای فن آوری برای کنترل کیفیت خودکار کاربرد پوشش کنفورماسی:

همانطور که اشاره شد ، برای رعایت معیارهای کیفیت ذکر شده در بالا ، یک بازرسی کامل از کل PCB لازم است. این یک کار بسیار دشوار به دلیل عواملی مانند خستگی چشم ، حواس پرتی و توان محدود است. آیا می توان کنترل کیفیت پوشش همبستگی را خودکار کرد؟

این امکان پذیر است ، اما با برخی از رزروها و محدودیت ها.

بیایید به سیستم های روکش خودکار سازگار موجود در بازار نگاه کنیم. آنها شامل برخی از سیستم های بسیار پیشرفته با دوربین ها و اسکنرهای عالی ، نرم افزار عالی و بالاترین کیفیت کنترل فرآیند هستند. آنها می توانند پردازش سریال محصولات را کنترل کنند یا در خطوط تولید ادغام شوند و به نظر می رسد شکاف فن آوری موجود را برطرف می کند.

دوربین ها بر روی سیستم های سه یا چهار محور نصب شده اند. هر دوربین باید هنگام بازرسی از تابلوهای مدار بزرگ چاپی که در آن مناطق پنهان در امتداد طرفین وجود دارد ، اعوجاج اختلاف منظر را از بین ببرد. سیستم های مبتنی بر اسکنر از همان اعوجاج اختلاف منظر رنج می برند ، و اکنون سیستم های اسکن در دسترس هستند که باعث از بین رفتن اختلاف می شوند.

با این حال ، همه این سیستم ها اشکال دارند: آنها می توانند هر اینچ از PCB را از هر زاویه بررسی کنند و هنوز هم مناطق مشکل را از دست ندهند. اما این معمولاً عامل تعیین کننده کنترل کیفیت پوشش همبستگی خودکار نیست. سیستم های بازرسی نوری خودکار (AOI) دشواری ملاقات معیارهای کیفیت IPC را در فرآیندهای پوشش استاندارد سازگار نشان می دهد. این سیستم ها نقصی را در پوشش PCB نشان می دهند و 'دیدن ' را خیلی بیشتر از هر اپراتور می توانند نشان دهند.

برای کاربر سیستم ، این ممکن است مانند یک جعبه پاندورا به نظر برسد ، زیرا او اکنون یک خط کامل از تابلوهای مدار چاپی با نقص در سطح خود دارد. اگر این مورد باشد ، و سیستم بازرسی نوری خودکار برای بازرسی از تابلوهای مدار چاپی طبق این قوانین تنظیم شده است ، پس از مدت کوتاهی خط تولید متوقف می شود. آیا سیستم بازرسی مقصر است یا روند پوشش همبستگی؟ سرزنش کجا باید دروغ بگوید؟

پاسخ ساده است: بیشتر فرایندهای فناوری سطح کیفیت مورد نیاز معیارهای استاندارد IPC را ارائه نمی دهند. سیستم های بازرسی نوری خودکار به وضوح تمام نقص ها را مشخص می کنند (تا آنجا که عوامل مکانیکی و نوری اجازه می دهند). علاوه بر این ، آنها نقص های موجود را واضح تر از چشم غیر مسلح می بینند.

راه حل پوشش همبستگی

لازم است یک فرآیند تکراری برای تهیه یک راه حل بهینه اجرا شود.

1. پایدار که نقص (معیارهای کیفیت) قابل قبول است و آنها را تعریف می کند.

2. تعیین کنید که چه سطح کنترل در فرآیند پوشش همبستگی موجود و جدید قابل دستیابی است و چه نقص هایی را می توان توسط هر دو فرآیند ایجاد کرد

3. اگر سیستم اجازه می دهد معیارها برآورده شود ، همه طرفین راضی می شوند. در غیر این صورت ، معیارها یا روند باید تغییر یابد.

در نهایت ، باید از عقل سلیم استفاده شود ، و سپس با سطح مناسب دانش ، می توان تصمیم درستی گرفت. با توسعه یک فرآیند کنترل کیفیت بهینه ، می توان از هزینه های غیر ضروری ، اختلافات و ضد اتهامات بعداً در صورت بروز مشکلات جلوگیری کرد.