مراقبة جودة تطبيق الطلاء المطابق

تعد مراقبة الجودة جانبًا مهمًا لعملية الطلاء المطابقة وهي مفتاح إكمال هذه العملية بنجاح. تناقش هذه المقالة معايير الطلاء المطابق ، ومعنى لوائحها ، وقدرة التكنولوجيا الآلية الجديدة على تطبيق مراقبة الجودة على الطلاءات المطابقة ، والعوامل التي يجب مراعاتها لضمان التحكم الموثوق.

الطلاءات المطابقة هي طبقات بوليمر رفيعة وشفافة يتم تطبيقها على أسطح مجموعات الدوائر المطبوعة لحمايتها من العوامل الخارجية. يتم اشتقاق كلمة 'concormal ' من التوافق اللاتيني - 'مشابه ' ، 'يشبه ' ، أي أنه يحدد قدرة الطلاء على تكرار شكل مجموعة الدائرة المطبوعة المحمية.

معايير الطلاء المطابقة:

اليوم ، فإن المعيار الدولي الأساسي الذي تستخدمه معظم الشركات في جميع أنحاء العالم في مجال الطلاء المطابق هو معيار IPC-A-610 لمقبولة التجميعات الإلكترونية ، والتي يمكن طلب الإصدار الحالي (IPC-A-610E) من IPC. هناك معايير أخرى ، بما في ذلك لوائح الشركة ، لكن هذه المقالة تركز على A610 للمساعدة في تحديد احتياجات مراقبة الجودة لتطبيقات الطلاء المطابقة.

نطاق المشكلات التي يغطيها IPC-A-610

يجب دراسة IPC-A-610 قسمًا حسب القسم. سيساعد هذا على فهم كل من احتياجات المشغل ومتطلبات عملية الطلاء المطابقة نفسها. يتكون المعيار من ثلاثة أقسام: المعلومات العامة وتغطية الطلاء وسمك الطلاء

معلومات عامة حول الطلاء المطابق:

تنص IPC-A-610 على أن الطلاءات المطابقة يجب أن تكون واضحة وموحدة بشكل عام واتساق ، ويجب أن تغطي لوحة الدوائر المطبوعة ومكوناتها بشكل موحد. يعتمد مدى التغطية على طريقة التطبيق.

هناك مساحة كبيرة للتفسير هنا ، والتي يمكن أن تؤدي إلى مشاكل إذا أسيء فهمها. تجدر الإشارة إلى أن كل تقنية تطبيق طلاء مطابقة - سواء كانت تطبيق الفرشاة أو تطبيق روبوتية انتقائي مع صمام بدون الهواء أو رش الهباء - لها خصائصها الخاصة. إنها جميعها تنتج مستويات مختلفة من النهاية ، والتي تختلف باختلاف تنظيم العملية التكنولوجية ، وشخصية المشغل وظروف بيئة الإنتاج.

المصطلحات 'التجانس ' و 'التوحيد ' المستخدمة في نص المعيار هي ذات أهمية. في حد ذاتها ، فهي غامضة للغاية ، ولكن يجب فهمها في سياق متطلبات اكتمال وسمك الطلاء الذي تمت مناقشته أدناه. بدون مثل هذا السياق ، توضح هذه الشروط في النهاية القليل.

علاوة على ذلك ، إذا كان الطلاء شفافًا ، فإن السؤال يطرح ما إذا كانت الطلاء المصطبغ مقبولًا. يجب مناقشة هذا مع العميل وتأثير الصباغ على أداء الطلاء المطابق الذي تم تقييمه.

اكتمال تغطية الطلاء:

تحتوي معظم الطلاءات المطابقة الآن على إضافات لامعة تتوهج تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية (UV). هذا يجعل من السهل التحكم في جودة تطبيق الطلاء. ومع ذلك ، فإن بعض العيوب غير مرئية في ضوء الأشعة فوق البنفسجية وقد تتطلب التحكم في الضوء الطبيعي (الأبيض). بعض الطلاء لا تحتوي على تلألؤ الأشعة فوق البنفسجية بطبيعتها ، مثل العديد من الطلاءات العضوية. هذا يمكن أن يعقد السيطرة.

من المهم بنفس القدر ما إذا كان للصفائح أو المقاوم الضوئي انبعاثات الإنارة الخاصة به مماثلة في شدة الانبعاثات للطلاء: بعض الطلاءات المطابقة مصنوعة عمداً غير متوفرة في ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، لأنه في ظل ظروف التشغيل ، يكون للضافة اللامعة التي تستخدمها تأثير سلبي على لوحة الطلاء ودائرة المطبوعة.

من حيث التغطية ، يحدد المعيار أهداف الجودة لطلاء النهاية ومستويات الجودة المختلفة - الفصول 1 و 2 و 3. تتضمن الأهداف ما يلي:

• عدم وجود مناطق مع فقدان التصاق.

• غياب الفراغات أو الفقاعات ؛

• غياب إزالة الاضطراب ، التقشير المحلي ، شاجرين ، التجاعيد ، الشقوق ، تموجات ، عيوب مثل 'Eye Eye ' و 'Perice Peel ' ؛

• غياب الادراج الأجنبية ؛

• لا تلون أو فقدان الشفافية ؛

• معالجة كاملة وهيكل متجانس.

لا تسمح العديد من تقنيات الطلاء وأنواع لوحات الدوائر المطبوعة والمواد لتحقيق جميع المؤشرات المستهدفة المذكورة أعلاه في الممارسة العملية. سيكون الإنجاز المنهجي لهم بشكل عام مكلفًا للغاية من حيث الشروط المالية والاستثمارية ، ومن حيث الوقت والجهد الذي يقضيه على التحكم في العملية.

دعونا نولي اهتماما لمؤشر المستهدف مثل عدم وجود فقاعات. حتى إذا نظرت إلى لوحة الدوائر المطبوعة مع العين المجردة ، فمن المستحيل عادة العثور على عينة لا تحتوي على فقاعات في مكان أو آخر ، ما لم يتم استيفاء الشروط التالية:

• يتم التحكم بالكامل في عملية الطلاء المطابق ؛

• يتم اختيار مادة الطلاء الصحيحة لتحقيق هذه النتيجة ؛

• شروط العملية محسّنة بالكامل ؛

• يتم تدريب المشغلين على نطاق واسع على أسباب الفقاعات ويمكنهم التحكم في العملية وفقًا لذلك ؛

• لم تحدث أي تغييرات في صفح PCB أو عملية التجميع أو المكونات أو الطلاء المطابق الذي يمكن أن يسبب رد فعل سلبي.

لحسن الحظ ، فإن تحقيق هذه الأهداف ، رغم أنه مرغوب فيه ، ليس ضروريًا لمعظم الشركات - وإلا ، فإن الطلاء المطابق سيكون المجال الحصري لعدد قليل من الخبراء ومهمة مستحيلة بالنسبة للكثيرين. يساعد IPC في هذا الصدد من خلال تقديم معايير الجودة الخاصة بها لهذه الأهداف:

• يتم علاج الطلاء بالكامل وموحد من الناحية الهيكلية.

• يتم تطبيق الطلاء فقط على المناطق التي تحتاج إليها ؛

• التصاق الطلاء بالقرب من المناطق المقنعة ؛

• لا يوجد سد بين الفوط المجاورة أو الأسطح الموصلة بسبب:

- فقدان الالتصاق ،

- الفراغات أو الفقاعات ،

- إزالة الاضطراب ،

- تكسير ،

- التموج ،

- فيش أو Sharkskin ؛

• لا تنتهك الادراج الأجنبي الحد الأدنى من متطلبات الفجوة العازلة بين المكونات أو منصات الاتصال أو الأسطح الموصلة ؛

• الطلاء رقيق ولكنه لا يزال يصل إلى حواف المكونات والأجهزة.

يبدو كل هذا معقولًا حتى تُلقي نظرة فاحصة على ما يقترحه IPC لتحقيقه من خلال عملية الطلاء المطابقة. قد تجد أن العملية التي تستخدمها أو تلك التي يطلبها عميلك ليست واضحة كما تظهر أولاً.

أولاً ، ضع في اعتبارك متطلبات تغطية حواف المكونات والأجهزة ذات طبقة رقيقة. هذا المطلب صعب للغاية ، إن لم يكن مستحيلًا ، للوفاء باستخدام معظم عمليات الطلاء القياسية. من الصعب للغاية تحديد ما إذا كانت الحواف الحادة مغلفة أثناء عملية مراقبة الجودة العادية. إذا ذكر أحد العملاء أن هذا هو متطلباته ، فمن المهم مراعاة ذلك بعناية.

الآن دعنا ننتقل إلى متطلبات عدم وجود جميع العيوب المذكورة أعلاه ، وكذلك الجسور بين الأقسام الموصلة المجاورة. هذا يعني أن المشغل يجب أن يفحص الفجوات بين جميع العناصر الموصلة على لوحة الدوائر المطبوعة مع المكونات المثبتة عليها والتأكد من عدم وجود عيوب ، مثل الفقاعات ، من شأنها أن تنتهك معيار الجودة. مثل هذه المهمة لا تتطلب فقط أعلى مستوى من التأهيل ، ولكن أيضًا نفقات زمنية هائلة ، وفي الإنتاج على نطاق واسع ، وجود جيش كامل من أخصائيي مراقبة الجودة.

قبل أن تتفق مع العميل أو مهندس التصميم الخاص بك على جميع معايير الجودة ، فهم بالتفصيل ما الذي توافق عليه بالضبط.

سمك الطلاء المطابق:

المنطقة النهائية التي تتناولها IPC-A-610 هي سمك الطلاء المطابق. يضع طاولة المعيار نطاقات سماكة الأفلام الجافة المقبولة لمختلف المواد البوليمرية ، مثل الطلاءات المطابقة الأكريليك ، تتراوح من 0.03 مم إلى 0.13 مم ، أو 30 ميكرون إلى 130 ميكرون. هذا نطاق واسع لتطبيق الطلاء المطابق إذا تم تنفيذ العملية بشكل صحيح. من السهل أيضًا تجاوز هذه الحدود إذا لم تكن على دراية بالمشكلات الأساسية. المفتاح هو فهم مبادئ عملية الطلاء المطابقة المستخدمة وقدرات المادة.

على سبيل المثال ، إذا كان للمنشأة نظام طلاء تراجع تلقائي ، فقد يكون من الصعب تحقيق فيلم جاف من طبقة الأكريليك أو البولي يوريثان القائمة على المذيبات أكبر من 30 ميكرون وتجنب جميع العيوب المدرجة في معايير الجودة. عادة ما يكون الطلاء أرق وقد لا يكون سميكًا بدرجة كافية لتلبية المعايير.

علاوة على ذلك ، هناك علاقة مباشرة بين عدد الفقاعات في فيلم الطلاء الجاف وسمك فيلم الطلاء الرطب المطبقة في ممر واحد. من السهل اكتشاف ذلك: إذا قمت بتطبيق طبقة سميكة جدًا في ممر واحد ، فسيتم تصلب الجزء السطحي (الجاف) قبل أن تطفو الفقاعات من السماكة ، وستبقى في الداخل. يعد تطبيق الطلاء في طبقات رقيقة هو الشرط الأكثر أهمية للقضاء على حدوث الفقاعات. ومع ذلك ، فإن الروبوت للطلاء الانتقائي يعمل عادة في وضع تمرير واحد. لذلك ، من الضروري إيجاد حل وسط وضبط العملية التكنولوجية لتطبيق الطلاء بطريقة للحصول على النتائج المثلى.

ماذا يعني في الواقع أن تتطلب طلاء موحد وتطبيق موحد؟ هل هذا يعني 'موحد ' في حدود 30-130 ميكرون؟ هل نحتاج إلى توخي الحذر لتطبيق طبقة رقيقة على حواف حادة حيث يميل الطلاء إلى الانتشار؟ أخيرًا ، كما هو مذكور في المعيار ، إذا كان الطلاء يتراكم تحت الجهاز ، فمن السهل أن يتجاوز الحد المسموح به من 130 ميكرون في مناطق معينة. لسوء الحظ ، على عكس الفطرة السليمة ، فإن المزيد ليس أفضل دائمًا ، ويجب تجنب الطلاءات السميكة بشكل مفرط ، حيث تميل الطلاءات السميكة بشكل مفرط إلى كسر على المدى الطويل.

العمليات التكنولوجية لمراقبة الجودة التلقائية لتطبيق الطلاء المطابق:

كما لوحظ ، لتلبية معايير الجودة الموضحة أعلاه ، يلزم إجراء فحص شامل لثنائي الفينيل متعدد الكلور بالكامل. هذه مهمة صعبة للغاية بسبب عوامل مثل تعب العين والهاء والإنتاجية المحدودة. هل يمكن أن تكون مراقبة جودة الطلاء المطابقة آليًا؟

هذا ممكن ، ولكن مع بعض التحفظات والقيود.

دعونا نلقي نظرة على أنظمة الطلاء المطابقة الآلية المتاحة في السوق. وهي تشمل بعض أنظمة التكنولوجيا الفائقة للغاية مع الكاميرات والماسحات الضوئية الممتازة ، والبرامج الممتازة ، وأعلى جودة للتحكم في العمليات. يمكنهم التعامل مع المعالجة التسلسلية للمنتجات أو أن يتم دمجهم في خطوط الإنتاج ، ويبدو أنهم يسددون الفجوة التكنولوجية الحالية.

يتم تركيب الكاميرات على أنظمة ثلاثية أو أربعة محاور. يجب أن تقضي كل كاميرا على تشويه المنظر عند فحص لوحات الدوائر المطبوعة الكبيرة حيث ستكون هناك مناطق مخفية على جانبي المكونات. تعاني الأنظمة المستندة إلى الماسح الضوئي من نفس تشويه المنظر ، وهناك الآن أنظمة المسح المتوفرة التي تقضي على المنظر.

ومع ذلك ، فإن جميع هذه الأنظمة لها عيب: يمكنها فحص كل شبر من ثنائي الفينيل متعدد الكلور من كل زاوية ولا يزال يفوت مناطق المشكلات. ولكن هذا ليس عادة العامل الحاسم في مراقبة جودة الطلاء المطابقة الآلية. تبرز أنظمة التفتيش البصري الآلي (AOI) صعوبة تلبية معايير جودة IPC ضمن عمليات الطلاء المطابقة القياسية. تُظهر هذه الأنظمة عيوبًا داخل طلاء PCB و 'انظر ' أكثر بكثير مما يمكن لأي مشغل.

بالنسبة لمستخدم النظام ، قد يبدو هذا بمثابة فتحة صندوق Pandora ، لأنه لديه الآن مجموعة كاملة من ألواح الدوائر المطبوعة مع عيوب في جميع أنحاء سطحها. إذا كان هذا هو الحال ، وتم تعيين نظام التفتيش البصري الآلي لتفقد لوحات الدوائر المطبوعة وفقًا لهذه القواعد ، ثم بعد وقت قصير سيتوقف خط الإنتاج. هل نظام التفتيش يجب إلقاء اللوم عليه أم عملية الطلاء المطابق؟ أين يجب أن يكذب اللوم؟

الإجابة بسيطة: معظم العمليات التكنولوجية لا توفر مستوى الجودة المطلوبة وفقًا للمعايير القياسية IPC. تحدد أنظمة التفتيش البصرية الآلية بوضوح جميع العيوب (بقدر ما تسمح العوامل الميكانيكية والبصرية). علاوة على ذلك ، يرون العيوب الموجودة بشكل أوضح من العين المجردة.

حل الطلاء المطابق ：

من الضروري تنفيذ عملية تكرارية لتطوير حل الأمثل.

1. Stablish أي عيوب (معايير الجودة) مقبولة وتحديدها.

2. تحديد مستوى التحكم الذي يمكن تحقيقه ضمن عملية الطلاء المطابقة الحالية والجديدة وما هي العيوب التي يمكن توليدها من خلال كلتا العمليتين

3. إذا سمح النظام بالوفاء بالمعايير ، فسيتم استيفاء جميع الأطراف. خلاف ذلك ، يجب تغيير المعايير أو العملية.

في النهاية ، يجب استخدام الحس السليم ، وبعد ذلك مع المستوى الصحيح من المعرفة ، يمكن اتخاذ القرار الصحيح. من خلال تطوير عملية مراقبة الجودة المثلى ، يمكن تجنب التكاليف غير الضرورية والنزاعات والتعاملات المقابلة في وقت لاحق عند ظهور المشكلات.