Селективное нанесение влагозащитных покрытий: как происходит автоматизация процесса

Электронные устройства используются повсеместно в самых различных условиях. Одним из аспектов их производства является защита печатных плат и компонентов от воздействия внешних факторов – в частности, воды. Она осуществляется путем нанесения на их поверхность защитных покрытий, которые предотвращают воздействие влаги на контактные площадки, токопроводящие дорожки и паяные соединения. Для плат, на которые нужно выборочно нанести влагозащитный материал, применяется селективный метод нанесения влагозащитных покрытий. В этой статье рассмотрим, как осуществляется автоматизация этого процесса на электронном производстве.

Методы выборочного нанесения влагозащитных покрытий

Для защиты электронных изделий от влаги и других негативных факторов используются следующие методы.

Нанесение кистью. Это самый традиционный и простой метод, не требующий больших вложений в покупку сложного оборудования. Он заключается в нанесении жидкого покрытия кистью на защищаемую поверхность печатной платы. При ручном способен лак сразу наносится на нужные участки ПП, поэтому отпадает необходимость в наложении масок. В то же время данный метод требует от оператора высокой аккуратности и опыта работы с материалами. Его нельзя масштабировать, так как это потребует найма большого количества опытных сотрудников. Также невозможно с его помощью достичь повторяемости процесса. Поэтому он используется только в опытно-конструкторском и мелкосерийном производстве.

Преимущества:

• Минимальные затраты;
• Не нужно маскировать необрабатываемые участки платы.

Недостатки:

• Низкая производительность;
• Невозможность масштабирования и автоматизации;
• Отсутствие повторяемости результата;
• Трудности в обработке сложных плат;
• Вредный производственный процесс.

Погружение. Это более сложный метод нанесения влагозащитных покрытий. Он заключается в погружении платы с напаянными компонентами в ванну с влагозащитным материалом, после чего ее вынимают и дают остаткам материала стечь. Чтобы защитить отдельные участки от попадания влагозащитного материала, на них предварительно наносятся маскирующую ленту или одевают специальные накладки. Данный способ отличается простотой, обеспечивает высокую производительность и не требует больших капиталовложений в оборудование. Он оптимально подходит для среднесерийного производства электронного оборудования.

Вместе с тем, при этом образуются дефекты покрытия (потеки и капли), влагозащитный материал со временем загустевает из-за испарения растворителя. Также с помощью этого метода сложно соблюсти необходимую толщину покрытия. Частично эти проблемы решаются с помощью центрифугирования – электронное устройство помещается в центрифугу, вращающуюся со скоростью 100-500 оборотов в минуту, благодаря чему излишек лака удаляется с ее поверхности под действием центробежной силы.

Преимущества:

• Высокая производительность;
• Небольшие инвестиции в оборудование.

Недостатки:

• Дефекты покрытия (потеки, капли, «апельсиновая корка» и т. д.);
• Необходимость нанесения масок;
• Затраты на очистку и обслуживание оборудования;
• Вредное производство;
• Загрязнение материала при окунании в него платы;
• Сложность поддержания стабильных параметров процесса.

Распыление. Этот метод заключается в нанесении защитного покрытия на плату с помощью сжатого воздуха или другого газа из баллончика или аэрографа. Распыленный в виде мельчайших капель материал равномерно оседает на поверхности ПП и компонентов, образуя ровное и гладкое покрытие. Перед нанесением состава участки платы, не требующие обработки, покрываются масками. Этот процесс достаточно хорошо поддается автоматизации, но отличается низкой эффективностью, так как до 30% материала распыляется в воздух. Тем не менее, он широко применяется в электронном производстве, как в опытно-конструкторском, так и серийном.

Метод распыления считается вредным из-за вероятного попадания лака и растворителей в дыхательные пути, на кожу и в органы зрения. Поэтому во время нанесения покрытия оператор должен использовать средства индивидуальной защиты и осуществлять работу в специальной камере или помещении, оборудованным вытяжной вентиляцией.

Преимущества:

• Простота технологии;
• Низкие расходы на оборудование;
• Достаточно высокое качество результата.

Недостатки:

• Необходимость маскирования;
• Вредное производство;
• Высокий расход лака;
• Влияние человеческого фактора;
• Некачественное покрытие теневых участков.

Селективный метод. Он является наиболее эффективным, универсальным и совершенным с точки зрения автоматизации способом нанесения влагозащитных покрытий. Селективный метод заключается в выборочной обработке участков печатных плат на автоматических установках с помощью специальных головок (клапанов), дозировано подающих жидкий состав. Возможность смены головок и использования различных режимов подачи материала позволяет как обрабатывать с высокой точностью труднодоступные места на ПП, так и покрывать их поверхность широкой струей для ускорения производственного процесса.

Управление головками осуществляется автоматически по заложенным шаблонам. Это обеспечивает необходимую повторяемость процесса и стабильно высокое качестве выпускаемой продукции. Также селективный метод позволяет исключить из техпроцесса ручное накладывание масок – один из аспектов, практически не поддающийся автоматизации.

Единственным значимым недостатком данного метода является его дороговизна. Оборудование для селективной влагозащиты стоит достаточно много и требует привлечения высококвалифицированного персонала. Поэтому этот способ используется, главным образом, на средне- и крупносерийном производстве. 

Преимущества:

• Высокая точность;
• Равномерное покрытие;
• Повторяемость процесса;
• Возможность полной автоматизации;
• Экономичный расход материалов (лака, растворителя и т. д.);
• Безопасный техпроцесс;
• Не требуется маскирования;
• Высокая производительность.

Недостатки:

• Высокие расходы на оборудование.

В каталоге компании «СМТ Технологии» вы можете найти оборудование и материалы для автоматической селективной влагозащиты печатных плат. Наша продукция выпускается ведущими производителями промышленной техники, поэтому мы гарантируем высокий результат при его эксплуатации. Заказать у нас оборудование,  комплектующие и расходники вы можете по телефону 8 499 322 20 25.