Tiếng Việt Số Duyệt:0 CỦA:trang web biên tập đăng: 2024-08-07 Nguồn:Site
Kiểm soát chất lượng là một khía cạnh quan trọng của quy trình phủ phù hợp và là chìa khóa để hoàn thành thành công thao tác này. Bài viết này thảo luận về các tiêu chuẩn cho các lớp phủ phù hợp, ý nghĩa của các quy định của chúng, khả năng của công nghệ tự động mới có nghĩa là áp dụng kiểm soát chất lượng cho lớp phủ phù hợp và các yếu tố phải được xem xét để đảm bảo kiểm soát đáng tin cậy.
Lớp phủ phù hợp là các lớp polymer mỏng, trong suốt được áp dụng cho các bề mặt của các cụm mạch in để bảo vệ chúng khỏi các yếu tố bên ngoài. Từ 'phù hợp ' có nguồn gốc từ tuân thủ Latin - 'tương tự ', 'giống ', nghĩa là nó xác định khả năng của lớp phủ để sao chép hình dạng của lắp ráp mạch in được bảo vệ.
Ngày nay, tiêu chuẩn quốc tế chính được hầu hết các công ty trên thế giới sử dụng trong lĩnh vực lớp phủ phù hợp là tiêu chuẩn IPC-A-610 để chấp nhận các hội đồng điện tử, phiên bản hiện tại (IPC-A-610E) có thể được đặt hàng từ IPC. Có các tiêu chuẩn khác, bao gồm các quy định của công ty, nhưng bài viết này tập trung vào A610 để giúp xác định nhu cầu kiểm soát chất lượng của các ứng dụng lớp phủ phù hợp.
Phạm vi của các vấn đề được đề cập bởi IPC-A-610
IPC-A-610 nên được nghiên cứu theo từng phần. Điều này sẽ giúp hiểu cả nhu cầu của nhà điều hành và các yêu cầu của chính quy trình phủ phù hợp. Tiêu chuẩn bao gồm ba phần: thông tin chung, vùng phủ sóng và độ dày lớp phủ
IPC-A-610 nói rằng các lớp phủ phù hợp thường nên rõ ràng và đồng đều về màu sắc và tính nhất quán, và nên bao phủ đồng đều bảng mạch in và các thành phần của nó. Mức độ bảo hiểm phụ thuộc vào phương thức ứng dụng.
Có rất nhiều chỗ để giải thích ở đây, có thể dẫn đến các vấn đề nếu bị hiểu lầm. Điều đáng chú ý là mỗi công nghệ ứng dụng lớp phủ phù hợp - có thể là ứng dụng bàn chải, ứng dụng robot chọn lọc với van không khí hoặc phun khí dung - có đặc điểm riêng. Tất cả đều tạo ra các cấp độ hoàn thiện khác nhau, điều này khác nhau tùy thuộc vào việc tổ chức quá trình công nghệ, tính cách của nhà điều hành và các điều kiện của môi trường sản xuất.
Các thuật ngữ 'Tính đồng nhất ' và 'Tính đồng nhất ' được sử dụng trong văn bản của tiêu chuẩn là được quan tâm. Trong chính họ, chúng khá mơ hồ, nhưng phải được hiểu trong bối cảnh của các yêu cầu về tính đầy đủ và độ dày của lớp phủ được thảo luận dưới đây. Không có bối cảnh như vậy, những điều khoản này cuối cùng làm rõ rất ít.
Hơn nữa, nếu lớp phủ là trong suốt, câu hỏi đặt ra là liệu lớp phủ sắc tố có được chấp nhận hay không. Điều này nên được thảo luận với khách hàng và ảnh hưởng của sắc tố đối với hiệu suất của lớp phủ phù hợp được đánh giá.
Hầu hết các lớp phủ phù hợp hiện nay đều chứa các chất phụ gia phát quang phát sáng dưới ánh sáng cực tím (UV). Điều này giúp việc kiểm soát chất lượng của ứng dụng lớp phủ dễ dàng hơn. Tuy nhiên, một số khiếm khuyết không thể nhìn thấy trong ánh sáng UV và có thể yêu cầu kiểm soát trong ánh sáng tự nhiên (trắng). Một số lớp phủ không có đủ phát quang UV theo bản chất, chẳng hạn như nhiều lớp phủ organosilicon. Điều này có thể làm phức tạp kiểm soát.
Điều quan trọng không kém cho dù lớp gỗ hay chất quang học có phát xạ phát quang riêng có thể so sánh với cường độ phát xạ của lớp phủ: một số lớp phủ phù hợp được cố tình làm không phát quang trong ánh sáng cực tím, vì trong điều kiện hoạt động, phụ gia phát quang được sử dụng có tác dụng phụ đối với lớp phủ và bảng mạch in.
Về phạm vi bảo hiểm, tiêu chuẩn đặt mục tiêu chất lượng cho lớp phủ hoàn thiện và các mức chất lượng khác nhau - Lớp 1, 2 và 3. Các mục tiêu bao gồm các mục sau:
Không có khu vực bị mất độ bám dính;
Không có khoảng trống hoặc bong bóng;
Không có sự sương, bong tróc địa phương, shagreen, nếp nhăn, vết nứt, gợn sóng, khiếm khuyết như 'mắt cá ' và 'Orange Peel ';
Không có vùi nước ngoài;
Không đổi màu hoặc mất minh bạch;
Hoàn thành bảo dưỡng và cấu trúc đồng nhất.
Nhiều công nghệ phủ, các loại bảng mạch in và vật liệu không cho phép đạt được tất cả các chỉ số mục tiêu được đề cập ở trên trong thực tế. Thành tựu có hệ thống của họ nói chung sẽ cực kỳ tốn kém cả về tài chính và đầu tư, và về thời gian và nỗ lực dành cho việc kiểm soát quá trình.
Chúng ta hãy chú ý đến một chỉ báo mục tiêu như không có bong bóng. Ngay cả khi bạn nhìn vào bảng mạch in bằng mắt thường, thường không thể tìm thấy một mẫu không có bong bóng ở nơi này hay nơi khác, trừ khi các điều kiện sau đây được đáp ứng:
Quá trình phủ phù hợp được kiểm soát hoàn toàn;
Vật liệu phủ chính xác được chọn để đạt được kết quả này;
Điều kiện quy trình được tối ưu hóa hoàn toàn;
Các nhà khai thác được đào tạo rộng rãi về nguyên nhân của bong bóng và có thể kiểm soát quá trình đó cho phù hợp;
Không có thay đổi nào xảy ra trong PCB laminate, quá trình lắp ráp, thành phần hoặc lớp phủ phù hợp có thể gây ra phản ứng bất lợi.
May mắn thay, việc đạt được các mục tiêu này, trong khi mong muốn, là không cần thiết cho hầu hết các công ty - nếu không, lớp phủ phù hợp sẽ là lĩnh vực độc quyền của một vài chuyên gia và là một nhiệm vụ bất khả thi đối với nhiều người. IPC giúp về vấn đề này bằng cách cung cấp các tiêu chí chất lượng của riêng mình cho các mục tiêu này:
Lớp phủ được chữa khỏi hoàn toàn và đồng nhất cấu trúc;
Lớp phủ chỉ được áp dụng cho các khu vực cần thiết;
Độ bám dính của lớp phủ gần các khu vực đeo mặt nạ;
Không kết nối giữa các miếng đệm liền kề hoặc bề mặt dẫn điện do:
- Mất độ bám dính,
- Khoảng trống hoặc bong bóng,
- Phát triển,
- bẻ khóa,
- Waviness,
- Fisheyes hoặc Sharkskin;
Các thể vùi nước ngoài không vi phạm các yêu cầu khoảng cách cách điện tối thiểu giữa các thành phần, miếng đệm tiếp xúc hoặc bề mặt dẫn điện;
Lớp phủ mỏng nhưng vẫn đạt đến các cạnh của các thành phần và thiết bị.
Tất cả điều này có vẻ hợp lý cho đến khi bạn xem xét kỹ hơn những gì IPC đang đề xuất để đạt được với quá trình phủ phù hợp của nó. Bạn có thể thấy rằng quá trình bạn đang sử dụng hoặc một khách hàng của bạn đang yêu cầu không rõ ràng như lần đầu tiên xuất hiện.
Đầu tiên, hãy xem xét yêu cầu phủ lên các cạnh của các thành phần và thiết bị có lớp mỏng. Yêu cầu này là vô cùng khó khăn, nếu không, không thể đáp ứng bằng cách sử dụng hầu hết các quy trình lớp phủ tiêu chuẩn. Rất khó để xác định liệu các cạnh sắc được phủ trong quá trình kiểm soát chất lượng bình thường. Nếu một khách hàng nói rằng đây là yêu cầu của họ, điều quan trọng là phải xem xét điều này một cách cẩn thận.
Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang yêu cầu về sự vắng mặt của tất cả các khiếm khuyết trên, cũng như cầu nối giữa các phần dẫn điện liền kề. Điều này có nghĩa là người vận hành phải kiểm tra các khoảng trống giữa tất cả các phần tử dẫn điện trên bảng mạch in với các thành phần được gắn trên đó và đảm bảo rằng không có khuyết điểm, chẳng hạn như bong bóng, sẽ vi phạm tiêu chí chất lượng này. Một nhiệm vụ như vậy không chỉ đòi hỏi mức độ chuyên môn cao nhất, mà còn là chi tiêu thời gian khổng lồ, và trong sản xuất quy mô lớn, sự hiện diện của toàn bộ một đội quân chuyên gia kiểm soát chất lượng.
Trước khi bạn đồng ý với khách hàng hoặc kỹ sư thiết kế của riêng bạn về tất cả các tiêu chí chất lượng, hãy hiểu chi tiết chính xác những gì bạn đồng ý.
Khu vực cuối cùng được đề cập bởi IPC-A-610 là độ dày lớp phủ phù hợp. Các bộ bảng tiêu chuẩn có độ dày màng khô chấp nhận được cho các vật liệu polymer khác nhau, chẳng hạn như lớp phủ phù hợp acrylic, dao động từ 0,03 mm đến 0,13 mm, hoặc 30 Pha đến 130. Đây là một phạm vi rộng cho một ứng dụng lớp phủ phù hợp nếu quá trình được thực hiện đúng. Nó cũng dễ dàng vượt quá các giới hạn này nếu bạn không nhận thức được các vấn đề cơ bản. Điều quan trọng là hiểu các nguyên tắc của quy trình phủ phù hợp đang được sử dụng và khả năng của vật liệu.
Ví dụ, nếu một cơ sở có hệ thống phủ nhúng tự động , có thể khó đạt được một màng khô của lớp phủ acrylic hoặc polyurethane dựa trên dung môi lớn hơn 30 micron và tránh tất cả các khuyết tật được liệt kê trong tiêu chí chất lượng. Lớp phủ thường sẽ mỏng hơn và có thể không đủ dày để đáp ứng các tiêu chí.
Hơn nữa, có một mối quan hệ trực tiếp giữa số lượng bong bóng trong màng phủ khô và độ dày của màng phủ ướt được áp dụng trong một lần. Điều này rất dễ tìm hiểu: Nếu bạn áp dụng một lớp quá dày trong một lần, thì phần bề mặt của nó sẽ cứng (khô) trước khi bong bóng có thể nổi lên từ độ dày, và chúng sẽ ở bên trong. Áp dụng lớp phủ trong các lớp mỏng là điều kiện quan trọng nhất để loại bỏ sự xuất hiện của bong bóng. Tuy nhiên, robot cho lớp phủ chọn lọc thường hoạt động ở chế độ đơn. Do đó, cần phải tìm một sự thỏa hiệp và điều chỉnh quá trình công nghệ của ứng dụng lớp phủ theo cách để có được kết quả tối ưu.
Nó thực sự có nghĩa là gì để yêu cầu một lớp phủ đồng nhất và một ứng dụng thống nhất? Nó có nghĩa là 'Đồng nhất ' trong phạm vi 30 Ném130? Chúng ta có cần cẩn thận để áp dụng một lớp mỏng cho các cạnh sắc nét nơi lớp phủ có xu hướng lan rộng? Cuối cùng, như đã lưu ý trong tiêu chuẩn, nếu lớp phủ tích lũy dưới thiết bị, dễ dàng vượt quá giới hạn độ dày cho phép là 130 Pha ở một số khu vực nhất định. Thật không may, trái với lẽ thường, nhiều hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn, và nên tránh các lớp phủ dày quá mức, vì lớp phủ dày quá có xu hướng nứt trong dài hạn.
Như đã lưu ý, để đáp ứng các tiêu chí chất lượng được nêu ở trên, cần phải kiểm tra kỹ lưỡng toàn bộ PCB. Đây là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn do các yếu tố như mệt mỏi mắt, mất tập trung và thông lượng hạn chế. Kiểm soát chất lượng lớp phủ phù hợp có thể được tự động hóa không?
Nó là có thể, nhưng với một số đặt phòng và hạn chế.
Hãy xem xét các hệ thống phủ phù hợp tự động có sẵn trên thị trường. Chúng bao gồm một số hệ thống công nghệ rất cao với máy ảnh và máy quét tuyệt vời, phần mềm tuyệt vời và chất lượng kiểm soát quy trình cao nhất. Họ có thể xử lý việc xử lý nối tiếp các sản phẩm hoặc được tích hợp vào các dây chuyền sản xuất và dường như thu hẹp khoảng cách công nghệ hiện có.
Các camera được gắn trên các hệ thống ba hoặc bốn trục. Mỗi máy ảnh phải loại bỏ biến dạng Parallax khi kiểm tra các bảng mạch in lớn, nơi sẽ có các khu vực ẩn dọc theo các cạnh của các thành phần. Các hệ thống dựa trên máy quét bị biến dạng Parallax tương tự và hiện có các hệ thống quét có sẵn loại bỏ Parallax.
Tuy nhiên, tất cả các hệ thống này đều có một nhược điểm: chúng có thể kiểm tra từng inch của PCB từ mọi góc độ và vẫn bỏ lỡ các khu vực có vấn đề. Nhưng đó thường không phải là yếu tố quyết định trong kiểm soát chất lượng lớp phủ tự động. Kiểm tra quang học tự động (AOI) Làm nổi bật sự khó khăn trong việc đáp ứng các tiêu chí chất lượng của IPC trong các quy trình phủ phù hợp tiêu chuẩn. Các hệ thống này hiển thị các khiếm khuyết trong lớp PCB và 'Xem ' nhiều hơn bất kỳ toán tử nào có thể.
Đối với người dùng hệ thống, điều này có vẻ giống như mở hộp Pandora, vì giờ anh ta có cả một dòng các bảng mạch in với các khiếm khuyết trên bề mặt của chúng. Nếu đây là trường hợp và hệ thống kiểm tra quang học tự động được đặt để kiểm tra các bảng mạch in theo các quy tắc này, sau đó sau một thời gian ngắn, dây chuyền sản xuất sẽ dừng lại. Là hệ thống kiểm tra để đổ lỗi, hoặc quá trình phủ phù hợp? Đổ lỗi ở đâu?
Câu trả lời rất đơn giản: Hầu hết các quy trình công nghệ không cung cấp mức độ chất lượng theo yêu cầu của các tiêu chí tiêu chuẩn IPC. Các hệ thống kiểm tra quang học tự động xác định rõ ràng tất cả các khiếm khuyết (theo như các yếu tố cơ học và quang học cho phép). Hơn nữa, họ thấy các khiếm khuyết hiện tại rõ ràng hơn mắt thường.
Nó là cần thiết để thực hiện một quy trình lặp để phát triển một giải pháp tối ưu.
1. Stablish những khiếm khuyết (tiêu chí chất lượng) có thể chấp nhận được và xác định chúng.
2. Xác định mức độ kiểm soát nào có thể đạt được trong quy trình lớp phủ phù hợp hiện tại và mới và những khiếm khuyết nào có thể được tạo ra bởi cả hai quy trình
3. Nếu hệ thống cho phép các tiêu chí được đáp ứng, tất cả các bên sẽ được thỏa mãn. Nếu không, các tiêu chí hoặc quy trình nên được thay đổi.
Cuối cùng, nên sử dụng lẽ thường, và sau đó với mức độ kiến thức phù hợp, có thể đưa ra quyết định đúng đắn. Bằng cách phát triển một quy trình kiểm soát chất lượng tối ưu, chi phí, tranh chấp và tranh chấp không cần thiết có thể tránh được sau này khi các vấn đề phát sinh.
