Hur man definierar konforma beläggningskrav för en PCBA

Översikt

"Konform beläggning krävs" säger till en EMS-leverantör att en speciell tillverkningsprocess är inblandad.

Det ger inte produktionen tillräckligt med information för att släppa den processen.

Innan beläggningen påbörjas behöver teamet fortfarande veta vad beläggningen är avsedd att skydda, vilket material eller prestandakrav som gäller, vart materialet får ta vägen, vad som måste hållas klart, vilket skick PCBA:n ska vara i innan applicering och hur det färdiga resultatet kommer att accepteras.

Det är det verkliga syftet med ett PCBA-konformt beläggningskrav: att förvandla produktavsikt till instruktioner som design, montering, beläggning, kvalitet och testteam alla kan tolka på samma sätt.

Om produktionen fortfarande måste ta ställning till vad konstruktören menade är beläggningskravet inte klart för release.

Första handoff: Definiera skyddskravet innan du väljer beläggning

Den första användbara frågan är inte:

Vilken beläggning använder fabriken normalt?

Det är:

Vilket tillstånd förväntas denna PCBA överleva?

Beroende på produkten kan problemet vara kondens, fukt, frätande förorening, kemisk exponering, ledande skräp eller annat definierat miljötillstånd.

Den skillnaden är viktig eftersom konform beläggning bara är en del av en miljöskyddsstrategi.

En belagd PCBA är inte automatiskt vattentät. Om den färdiga produkten också är beroende av kapslingstätning, kopplingsskydd, dränering, ventilation, packning eller annan -systemnivåkontroll, måste dessa krav beaktas tillsammans med beläggningen.

Materialvalet börjar med ansökan

Akryl, uretan (polyuretan), silikon, epoxi, parylen och andra beläggningssystem erbjuder olika avvägningar- i:

fukt- och kemikalieresistens;

• flexibilitet;
• temperaturförmåga;
• adhesion
• bota;
• bearbetbarhet;
• reparation och omarbetning.

Dessa skillnader är användbara vid screening av kandidatmaterial.

De räcker inte för att motivera genvägar som:

akryl för inomhusprodukter;

eller:

silikon för bilprodukter.

Det faktiska valet bör ta hänsyn till driftsmiljön, PCB- och lödmaskmaterial-, monteringsrester, komponentgeometri, härdningsbegränsningar, inspektionsmetod, omarbetningsförväntningar och eventuella kundspecifika-kvalifikationskrav.

Ett beläggningsmaterial kan uppfylla en branschkvalifikationsstandard och fortfarande vara en dålig matchning för den faktiska monteringen.

Håll materialkvalificering, monteringsgodkännande och produktritningen åtskilda

Dessa tre lager löser olika problem.

IPC-CC-830 behandlar i första hand kvalificering och överensstämmelse med konforma beläggningsmaterial.

IPC-A-610 kan stödja acceptanskriterier för konform beläggning på en monterad skiva.

Ingen av standarderna känner till geometrin eller funktionsbehoven för en specifik produkt.

Den vet inte om kontaktytan på en kontakt måste förbli helt fri, om ett optiskt sensorfönster tål beläggning eller vilka kundspecifika testpunkter som behöver framtida åtkomst.

Den informationen hör hemma i den släppta produktdokumentationen.

"Conformal Coat per IPC" lämnar fortfarande beslut öppna

En ritningsanteckning som:

Konform päls enligt IPC.

kan identifiera en del av standardramverket, men produktionen kan fortfarande behöva förtydligas om:

det godkända materialet eller materialkravet;

• beläggning täckning;
• hålla-utanför gränser;
• tjocklek där kontrollerad;
• för-ytbeläggningsskick;
• krav på botemedel;
• inspektionskriterier;
• reparations- och omarbetningsregler.

En standard ger ett gemensamt språk.

Den släppta ritningen måste fortfarande beskriva produkten.

Second Handoff: Visa produktionen exakt var beläggningen kan gå

För konform beläggning förhindrar en tydlig ritning ofta fler problem än en annan sida med köp-beställningstext.

Beroende på projektet kan beläggningsinformation tillhandahållas genom en dedikerad beläggningsritning, en kontrollerad monteringsritning, CAD- eller ODB-++-data eller annat revisions-kontrollerat format.

Filtypen är mindre viktig än resultatet:

Gränsen måste vara reproducerbar.

En praktisk beläggningsdefinition kan skilja följande områden åt.

"Belägg inte kontakten" kan fortfarande vara för vag

Ta en kontakt.

Betyder instruktionen:

• håll beläggningen borta från passande kontakter;
• hålla materialet borta från kontakthuset;
• håll hela kontaktkroppen torr;
• lämna lödfogarna obelagda;
• eller bibehålla ett definierat spelrum runt komponenten?

Det är olika produktionskrav.

Samma problem kan uppstå runt:

• testpunkter;
• programmeringsblock;
• kort-kantkontakter;
• omkopplare;
• trimmare;
• jorda eller binda ytor;
• termiska gränssnitt;
• mekaniska parningsområden;
• mikrofoner;
• optiska anordningar;
• andra beläggningskänsliga-egenskaper.

Ett krav utan-rock kräver en gräns, inte bara ett komponentnamn.

Beläggningslinjen kan inte sluta sig till en geometrisk gräns som aldrig hamnat i den släppta dokumentationen.

Det finns inget universellt-uttag

Det kan vara praktiskt att kopiera ett fast-utehållsavstånd från en annan sammansättning.

Det är inte en regel för universell utformning.

Faktiskt kantbeteende beror på beläggningens kemi, vätning, komponentgeometri, appliceringsmetod, ventil eller munstycke, programmerad bana, skivorientering, fixtur och processtolerans.

För en kritisk anslutning eller annat känsligt gränssnitt, definiera funktionsgränsen först.

Bekräfta sedan att den föreslagna produktionsprocessen kan hålla den.

Selektiv beläggning kan minska maskeringen, men ritningen måste fortfarande vara tydlig

Automatisk selektiv beläggning fungerar bra när en PCBA har tydligt definierade beläggningszoner och håller-ute.

Det kan minska mängden tejp, stövlar, avdragbar maskering och manuell borttagning som krävs. Beroende på brädets geometri och krav på uteslutning kan viss fysisk maskering fortfarande vara lämplig.

Processen måste fortfarande hantera:

• kantdefinition;
• vätning och materialkrypning;
• styrelseorientering;
• skuggning;
• fixtur repeterbarhet;
• spray-, film-, jet- eller dispenseringsbeteende;
• inspektion före eller efter härdning.

Automatisering förbättrar repeterbarheten när kravet är körbart.

Det kan inte göra en tvetydig ritning exakt.

Tänk också på borttagning av maskering

Maskering brukar diskuteras i termer av att hålla beläggning borta från ett uteslutet område.

Det finns en annan fråga värd att ställa:

Vad händer när maskeringen tas bort?

Den godkända maskeringsmetoden bör inte lämna oacceptabla rester, skada en komponent eller märkning, störa en ömtålig komponent eller funktion eller förorena den avsiktligt skyddade ytan.

För en enkel styrelse kan detta vara ett mindre bekymmer.

Runt tätt placerade kontakter, optiska enheter, känsliga etiketter eller komplexa mekaniska gränssnitt kan det bli en del av processdefinitionen.

Var tydlig om under-komponenttäckning där det är viktigt

Flytande beläggning kan migrera under låga-avståndskomponenter beroende på material, geometri och appliceringsprocessen.

Det är inte automatiskt bra eller dåligt.

Om beläggning under en viss förpackning är funktionellt viktig, säg det.

Om material under en komponent kan försvåra reparation, påverka en annan kvalificerad process eller skapa ett oönskat tillstånd, bör det också förstås före frigivning.

Anta inte att:

belägg detta område

betyder automatiskt:

komplett och verifierad beläggning under varje komponent i detta område.

Konform beläggning ska inte heller förväxlas med strukturell underfyllning. De två processerna löser olika tillverknings- och tillförlitlighetsproblem.

Tredje handoff: Definiera tillståndet för monteringen före beläggning

En perfekt beläggningsritning kan inte kompensera för en okontrollerad PCBA som kommer in i beläggningsprocessen.

Innan appliceringen startar bör produktionen veta vilka inspektioner och tester som redan är genomförda och vilket ytskick som är acceptabelt.

"Nej-Ren" betyder inte automatiskt "Redo att belägga"

Inget-rent flussmedel beskriver ett lödningsflödessystem.

Det bevisar inte kompatibilitet med varje konform beläggning, montering eller tillförlitlighetskrav.

Rester, hantering av kontaminering, ofullständig aktivering och förändringar i ytenergi kan påverka beläggningens vätning och vidhäftning.

Den korrekta frågan är inte:

Måste varje icke-ren montering rengöras?

Det är inte heller:

Kan varje ingen-ren montering gå direkt i beläggning?

Det är:

Vilken förbeläggningsyta har godkänts för denna produkt och beläggningssystem?

Beroende på projektet kan det kräva förtydligande av:

• om rengöring krävs;
• den godkända rengöringsprocessen i tillämpliga fall;
• torkning;
• rester kompatibilitet;
• hanteringskontroller;
• kundernas krav på renlighet.

Beläggning kommer inte att korrigera ett olämpligt yttillstånd; det kan helt enkelt fånga in rester eller föroreningar under filmen.

Bestäm vilka tester som släpper skivan i beläggning

Monteringsdefekter är vanligtvis lättare att diagnostisera och reparera innan beläggningen begränsar åtkomsten.

Av den anledningen genomför många projekt tillämplig inspektion, programmering eller funktionstestning innan enheten släpps till beläggning.

Det är inte en universell regel som kräver att alla tester sker före beläggning.

Vissa produkter behöver också verifieras efter beläggning och härdning.

Tillverkningsplanen bör därför besvara två separata frågor:

Vad måste passera innan beläggning?

och:

Vad, om något, måste kontrolleras igen efter beläggning?

Efter-beläggningsverifiering kan ha betydelse när processen kan påverka kontakter, switchar, optiska funktioner, sensorer, mekaniska gränssnitt, teståtkomst eller andra produktspecifika-funktioner.

Låt det önskade resultatet styra tillämpningsmetoden

En kund behöver inte alltid skriva ut:

manuell spray;

selektiv beläggning;

doppbeläggning;

eller annan exakt ansökningsprocess.

Om beläggningsmaterialet, erforderlig täckning, håll-ute, krav på härdad-film, inspektionskriterier och produktprestanda kontrolleras, kan en EMS-leverantör kunna föreslå en lämplig tillverkningsmetod för tillgänglig utrustning och skivgeometri.

Det finns projekt där denna flexibilitet inte gäller.

Om själva ansökningsmetoden är en del av en godkänd eller validerad tillverkningsprocess kan en ändring av den kräva formell granskning.

Ange önskat resultat om inte själva processen är en del av det som har kvalificerats.

Cure är en del av den släppta processen

"Cure helt" är inte en reproducerbar tillverkningsinstruktion.

Beroende på vald beläggning kan produktionen behöva hantera:

• blixt-av;
• rums-temperatur eller termisk härdning;
• UV-exponering;
• sekundär härdning där så krävs;
• styrelseorientering;
• hantering innan fullständig härdning;
• tidpunkt för maskering-borttagning;
• inspektionstidpunkt.

Dessa krav bör komma från den godkända materialinformationen och den frigivna tillverkningsprocessen.

Det finns ingen enskild härdningsprofil som gäller för varje konform beläggning.

Tjocklek är bara användbar när båda sidor mäter samma sak

Tjocklek är ett av de enklaste konforma beläggningskraven att skriva ner och ett av de lättaste att missförstå.

Generiska materialguider ger ofta användbara planeringsintervall.

De bör förbli planeringsreferenser.

För en släppt produkt kan kravet behöva identifiera:

• beläggningsmaterial;
• våt eller härdad film;
• mål eller tillåtet avstånd;
• mätplats;
• styrelse eller vittneskupong;
• mätmetod;
• behandling av svår geometri.

En fylld PCB-enhet är inte en platt panel.

Filmuppbyggd runt ledningar, komponentkanter, vertikala ytor och skuggade områden kan skilja sig från avläsningen på ett tydligt, plant brädområde.

Om tjockleken är avtalsenlig bör båda sidor veta var och hur den kommer att mätas.

Annars kan ett exakt-tal fortfarande ge två olika inspektionsresultat.

Definiera acceptans innan det första produktionspartiet beläggs

En färdig PCBA är inte acceptabel bara för att beläggningen ser glansig ut under fabriksbelysning.

Inspektionen behöver svara på två separata frågor:

Fick de erforderliga områdena acceptabel beläggning?

och:

Blev de områden som måste förbli tydliga acceptabla?

Beroende på material och projekt kan inspektionsplanen överväga:

• missad täckning;
• oönskad beläggning i håll-uteområden;
• avvätning;
• bubblor eller tomrum;
• krackning;
• delaminering;
• förorening;
• kanttäckning;
• härdad-filmtjocklek;
• UV-fluorescens där tillämpligt.

Alla defektbeskrivningar gäller inte lika för alla beläggningsmaterial.

Detsamma gäller för inspektionsmetoder. UV-inspektion är till exempel användbar när det valda materialet och processen stödjer det; det bör inte bli ett universellt krav för varje beläggning.

Produktionskravet bör definiera vad som är viktigt för själva monteringen snarare än att kopiera en generisk defektlista.

 

En beläggningsoffert kan vara budgetmässig innan processen är helt släppt

En EMS-leverantör kan ofta ge budgetprissättning från preliminär information, men offerten förblir antagande-baserad tills beläggningens omfattning är klar.

De viktigaste kostnadsdrivarna kan inkludera:

• material;
• brädans storlek och kvantitet;
• beläggning täckning;
• antal och komplexitet av keep-outs-;
• maskeringsansträngning;
• appliceringsmetod;
• bota;
• inspektion;
• testning;
• omarbetningskrav.

Det är därför två anbudsförfrågningar som båda säger:

Konform beläggning krävs.

kan representera mycket olika tillverkningsinsatser.

En tidig uppskattning är fortfarande användbar.

Den viktiga delen är att identifiera antagandena istället för att behandla ett preliminärt beläggningspris som ett fryst produktionspris.

 

Planera omarbetning innan den första belagda skivan behöver repareras

Konform beläggning skyddar en montering.

Det kan också försvåra reparation av komponenter.

En användbar projektgenomgång diskuterar därför omarbetning före produktion, inte efter att den första misslyckade enheten når reparationsbänken.

Beroende på beläggning och produkt, förtydliga:

• huruvida lokal beläggningsborttagning är tillåten;
• den godkända borttagningsmetoden;
• om närliggande material är känsliga för den metoden;
• om det reparerade området behöver rengöras;
• hur beläggningen återställs;
• hur det reparerade området inspekteras;
• om funktionell omtest krävs;
• om upprepad borttagning och ombeläggning är begränsad.

Enkel omarbetning är inte detsamma som beläggningskvalitet.

En beläggning som är svår att ta bort kan vara helt lämplig för produkten.

Avvägningen-måste helt enkelt vara avsiktlig.

Revisionskontroll gäller också för beläggningskravet

En upprepad order bör inte bero på att någon kommer ihåg:

Använd samma beläggning som förra gången.

Relevanta ändringar kan omfatta:

• styrelserevision;
• beläggningsmaterial;
• komponentgeometri;
• hålla-ute med att rita;
• testa-punktsplats;
• maskeringsmetoder;
• appliceringsmetod;
• härdningsprocess;
• tjockleksmål;
• inspektionskriterier;
• omarbetningsmetod.

Inte alla alternativa komponenter tvingar fram en omkvalificering av beläggningen.

Den användbara frågan är smalare:

Påverkar förändringen kravet på frigjord beläggning eller den process som används för att uppfylla det?

Om den gör det behöver beläggningsdokumentationen granskas.

Fem anteckningar som låter tydliga men som fortfarande lämnar beslut öppna

Ingen av dessa anteckningar är värdelös.

De är helt enkelt utgångspunkter snarare än kompletta tillverkningsinstruktioner.

Vad bör vara klart innan beläggningsprocessen släpps?

En enkel PCBA behöver inte en överdimensionerad konform beläggningsspecifikation.

Den behöver tillräckligt med information för att leverantören ska kunna svara på följande utan att gissa.

Skyddsmål

Vilket miljö- eller elektriskt tillstånd är beläggningen avsedd att kontrollera?

Material

Är ett exakt beläggningsmaterial specificerat, eller kan EMS-leverantören föreslå ett godkänt alternativ mot definierade krav?

Rapportering

Vilka områden kräver beläggning?

Behåll-outs

Vilka egenskaper måste förbli tydliga och var går gränserna?

För-beläggningsskick

Vilka krav på inspektion, testning, rengöring, torkning och maskering gäller?

Applicering och botemedel

Är ansökningsmetoden föreskriven, kvalificerad eller tillgänglig för leverantörsförslag? Vilka botnings- och hanteringskrav gäller?

Tjocklek

Kontrolleras beläggningens tjocklek? Om så är fallet, var och hur kommer det att mätas?

Godtagande

Vad gör den färdigbelagda PCBA-en acceptabel?

Omarbeta

Hur kommer borttagning, reparation, ombeläggning, inspektion och omtestning att hanteras?

Revision

Vilken PCBA-revision och beläggningsdokumentation gäller för bygget?

En kort specifikation kan vara helt tillräcklig.

Dess uppgift är inte att vara lång.

Dess uppgift är att ta bort de beslut som inte bör fattas informellt på produktionsgolvet.

Hur STHL passar in i konform beläggningsplanering

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. (STHL) inkluderar konform beläggning inom sina publicerade PCBA-tillverkningsmöjligheter.

För ett tillämpligt projekt kan beläggningsgranskning börja med den frigivna PCBA-konfigurationen, driftsmiljön, godkända beläggningsmaterial eller materialkrav, täckning och information om-utehåll, för-beläggningstestkrav, inspektionskriterier och förväntningar på omarbetning.

Den exakta kemin, måltjockleken, appliceringsmetoden, härdningsförhållandena, tillämpliga standarder och acceptanskriterier bör bekräftas för det individuella projektet snarare än härledas från ett allmänt uttalande om att konform beläggning ingår.

För projekt där konform beläggning är en del av det övergripande monteringsomfånget, se över STHL:sPCB monteringservice.

Slutsats

Den svåra delen av konform beläggning är ofta att inte lägga material på en PCB-enhet.

Det förvandlar produktens miljö- och tillförlitlighetsavsikt till instruktioner som design, produktion, kvalitet och testteam kommer att tolka på samma sätt.

Ett produktions-färdigt PCBA-konformt beläggningskrav bör göra skyddsmålet, materialkrav, täckning, keep-outs, pre-beläggningsskick, processbegränsningar, tjocklekskontroll, acceptanskriterier, omarbetningsregler och revisionsstatus tillräckligt tydliga för att upprepas vid nästa konstruktion.

Den bättre frågan är inte bara:

Behöver denna PCBA konform beläggning?

Det är:

Vad måste beläggningen skydda, vad måste den hålla sig borta från och hur vet vi att den färdiga monteringen är acceptabel?

Om ditt PCB-monteringsprojekt inkluderar konform beläggning, inkludera beläggningsritningen eller täckningsinformation, tillämplig specifikation, håll-ute krav, testsekvens och acceptanskriterier när duskicka in dina projektuppgifter.

För projektspecifika frågor, kontakta STHL påinfo@pcba-china.com.