Cómo definir los requisitos de revestimiento conformado para una PCBA

Descripción general

"Se requiere recubrimiento conformado" le indica a un proveedor de EMS que se trata de un proceso de fabricación especial.

No le da a la producción suficiente información para liberar ese proceso.

Antes de comenzar el recubrimiento, el equipo aún necesita saber qué debe proteger el recubrimiento, qué material o requisito de rendimiento se aplica, dónde puede ir el material, qué debe permanecer claro, en qué condiciones debe estar la PCBA antes de la aplicación y cómo se aceptará el resultado final.

Ese es el verdadero propósito de un requisito de recubrimiento conforme de PCBA: convertir la intención del producto en instrucciones que los equipos de diseño, ensamblaje, recubrimiento, calidad y prueba puedan interpretar de la misma manera.

Si la producción aún tiene que decidir qué quiso decir el diseñador, el requisito de recubrimiento no está listo para su publicación.

Primera transferencia: definir el requisito de protección antes de elegir el revestimiento

La primera pregunta útil no es:

¿Qué recubrimiento utiliza normalmente la fábrica?

Es:

¿En qué condiciones se espera que sobreviva este PCBA?

Dependiendo del producto, el problema puede ser la condensación, la humedad, la contaminación corrosiva, la exposición a sustancias químicas, los desechos conductores u otra condición ambiental definida.

Esa distinción es importante porque el recubrimiento conformado es sólo una parte de una estrategia de protección ambiental.

Una PCBA recubierta no es automáticamente impermeable. Si el producto terminado también depende del sellado del gabinete, la protección del conector, el drenaje, la ventilación, las juntas u otro control de nivel del sistema-, esos requisitos deben considerarse junto con el revestimiento.

La selección de materiales comienza con la aplicación

Los sistemas de recubrimiento acrílico, uretano (poliuretano), silicona, epoxi, parileno y otros ofrecen diferentes ventajas y desventajas en:

resistencia a la humedad y a los productos químicos;

• flexibilidad;
• capacidad de temperatura;
• adhesión;
• curar;
• procesabilidad;
• reparación y retrabajo.

Esas diferencias son útiles a la hora de seleccionar materiales candidatos.

No son suficientes para justificar atajos como:

acrílico para productos de interior;

o:

Silicona para productos de automoción.

La elección real debe considerar el entorno operativo, los materiales de PCB y máscara de soldadura-, los residuos de ensamblaje, la geometría de los componentes, las restricciones de curado, el método de inspección, las expectativas de retrabajo y cualquier requisito de calificación específico del cliente-.

Un material de recubrimiento puede cumplir con un estándar de calificación de la industria y aun así no ser compatible con el ensamblaje real.

Mantenga por separado la calificación del material, la aceptación del ensamblaje y el dibujo del producto.

Estas tres capas resuelven diferentes problemas.

IPC-CC-830 aborda principalmente la calificación y conformidad de los materiales de revestimiento conforme.

IPC-A-610 puede respaldar los criterios de aceptación para el recubrimiento conforme en una placa ensamblada.

Ninguna norma conoce la geometría o las necesidades funcionales de un producto específico.

No sabe si la cara de acoplamiento de un conector debe permanecer completamente despejada, si una ventana del sensor óptico puede tolerar el recubrimiento o qué puntos de prueba específicos del cliente-necesitarán acceso en el futuro.

Esa información pertenece a la documentación publicada del producto.

"Revestimiento conformado por IPC" aún deja abiertas las decisiones

Una nota de dibujo como:

Capa conformada según IPC.

puede identificar parte del marco de estándares, pero la producción aún puede necesitar aclaraciones sobre:

el material aprobado o el requisito de material;

• cobertura de revestimiento;
• mantener-fuera de los límites;
• espesor cuando se controle;
• condición de la superficie previa-al recubrimiento;
• requisitos de curación;
• criterios de inspección;
• reglas de reparación y retrabajo.

Un estándar proporciona un lenguaje común.

El dibujo publicado todavía tiene que describir el producto.

Segunda transferencia: mostrar a la producción exactamente dónde puede ir el recubrimiento

En el caso del conformalcoating, un dibujo claro a menudo evita más problemas que otra página del texto del pedido-de compra.

Dependiendo del proyecto, la información sobre el recubrimiento se puede proporcionar a través de un dibujo de recubrimiento dedicado, un dibujo de ensamblaje controlado, datos CAD u ODB++ u otro formato controlado de revisión-.

El tipo de archivo es menos importante que el resultado:

El límite tiene que ser reproducible.

Una definición práctica de recubrimiento puede distinguir las siguientes áreas.

"No cubra el conector" puede ser todavía demasiado vago

Toma un conector.

¿La instrucción significa:

• siga recubriendo los contactos de acoplamiento;
• mantenga material fuera de la carcasa del conector;
• mantenga seco todo el cuerpo del conector;
• dejar las uniones soldadas sin recubrir;
• ¿O mantener un espacio libre definido alrededor del componente?

Esos son diferentes requisitos de producción.

El mismo problema puede ocurrir alrededor de:

• puntos de prueba;
• pads de programación;
• contactos de borde de tarjeta-;
• interruptores;
• recortadoras;
• superficies de conexión a tierra o unión;
• interfaces térmicas;
• áreas de acoplamiento mecánico;
• micrófonos;
• dispositivos ópticos;
• otras características-sensibles del revestimiento.

Un requisito sin-capa necesita un límite, no solo el nombre del componente.

La línea de recubrimiento no puede deducir un límite geométrico que nunca apareció en la documentación publicada.

No existe una autorización de exclusión-universal

Puede resultar conveniente copiar una autorización de exclusión fija-de otro conjunto.

No es una regla de diseño universal.

El comportamiento real del borde depende de la química del recubrimiento, la humectación, la geometría del componente, el método de aplicación, la válvula o boquilla, la ruta programada, la orientación de la placa, la fijación y la tolerancia del proceso.

Para un conector crítico u otra interfaz sensible, defina primero el límite funcional.

Luego confirme que el proceso de producción propuesto puede soportarlo.

El recubrimiento selectivo puede reducir el enmascaramiento, pero el dibujo aún debe ser claro

El recubrimiento selectivo automatizado funciona bien cuando una PCBA tiene zonas de recubrimiento y zonas de exclusión claramente definidas-.

Puede reducir la cantidad de cinta, botas, enmascaramiento despegable y eliminación manual necesaria. Dependiendo de la geometría de la placa y los requisitos de exclusión, es posible que aún sea apropiado algún enmascaramiento físico.

El proceso todavía tiene que gestionar:

• definición de borde;
• humectación y fluencia del material;
• orientación del tablero;
• sombreado;
• repetibilidad del accesorio;
• comportamiento de pulverización, película, chorro o dosificación;
• Inspección antes o después del curado.

La automatización mejora la repetibilidad cuando el requisito es ejecutable.

No puede precisar un dibujo ambiguo.

Piense también en quitarse la mascarilla

El enmascaramiento generalmente se analiza en términos de mantener el recubrimiento alejado de un área excluida.

Hay otra pregunta que vale la pena hacerse:

¿Qué sucede cuando se quita la máscara?

El enfoque de enmascaramiento aprobado no debe dejar residuos inaceptables, dañar un componente o marca, alterar un componente o característica delicado ni contaminar la superficie protegida intencionalmente.

Para una junta sencilla, esto puede ser una preocupación menor.

En torno a conectores muy espaciados, dispositivos ópticos, etiquetas delicadas o interfaces mecánicas complejas, puede convertirse en parte de la definición del proceso.

Sea explícito sobre la cobertura de los -componentes cuando sea importante

El recubrimiento líquido puede migrar debajo de-componentes de baja separación según el material, la geometría y el proceso de aplicación.

Eso no es automáticamente bueno o malo.

Si el recubrimiento debajo de un paquete en particular es funcionalmente importante, dígalo.

Si el material debajo de un componente podría complicar la reparación, afectar otro proceso calificado o crear una condición no deseada, eso también debe entenderse antes de su lanzamiento.

No asuma que:

cubrir esta área

automáticamente significa:

Recubrimiento completo y verificado debajo de cada componente en esta área.

El revestimiento conformado tampoco debe confundirse con el relleno estructural. Los dos procesos resuelven diferentes problemas de fabricación y confiabilidad.

Tercer traspaso: definir la condición del ensamblaje antes del recubrimiento

Un dibujo de recubrimiento perfecto no puede compensar la entrada de PCBA incontrolada en el proceso de recubrimiento.

Antes de que comience la aplicación, la producción debe saber qué inspecciones y pruebas ya se han completado y qué condición de la superficie es aceptable.

"No-limpio" no significa automáticamente "Listo para recubrir"

Ningún-flujo limpio describe un sistema de fundente de soldadura.

No demuestra compatibilidad con todos los requisitos de confiabilidad, ensamblaje o recubrimiento conforme.

Los residuos, la contaminación por manipulación, la activación incompleta y los cambios en la energía de la superficie pueden afectar la humectación y la adhesión del recubrimiento.

La pregunta correcta no es:

¿Se deben limpiar todos los ensamblajes que no-limpios?

Tampoco lo es:

¿Todos los ensamblajes no-limpios pueden ir directamente al revestimiento?

Es:

¿Qué condición de superficie de pre-revestimiento se ha aprobado para este producto y sistema de revestimiento?

Dependiendo del proyecto, eso puede requerir una aclaración de:

• si se requiere limpieza;
• el proceso de limpieza aprobado cuando corresponda;
• el secado;
• compatibilidad de residuos;
• controles de manipulación;
• Requisitos de limpieza del cliente.

El recubrimiento no corregirá una condición superficial inadecuada; simplemente puede atrapar residuos o contaminación debajo de la película.

Decida qué pruebas liberan el tablero para recubrirlo

Los defectos de ensamblaje suelen ser más fáciles de diagnosticar y reparar antes de que el recubrimiento restrinja el acceso.

Por esa razón, muchos proyectos completan la inspección, la programación o las pruebas funcionales aplicables antes de que el conjunto se libere para recubrirlo.

Esa no es una regla universal que requiera que todas las pruebas se realicen antes del recubrimiento.

Algunos productos también necesitan verificación después del recubrimiento y curado.

Por tanto, el plan de fabricación debería responder a dos preguntas distintas:

¿Qué tiene que pasar antes del recubrimiento?

y:

¿Qué se debe volver a comprobar, si es que hay algo, después del recubrimiento?

La verificación posterior-al recubrimiento puede ser importante cuando el proceso puede afectar a conectores, interruptores, funciones ópticas, sensores, interfaces mecánicas, acceso a pruebas u otras funciones-específicas del producto.

Deje que el resultado requerido impulse el método de solicitud

Un cliente no siempre necesita prescribir:

pulverización manual;

recubrimiento selectivo;

revestimiento por inmersión;

u otro proceso de solicitud exacto.

Si se controlan el material de recubrimiento, la cobertura requerida, las barreras-fuera, los requisitos de la película curada-, los criterios de inspección y el rendimiento del producto, un proveedor de EMS puede proponer un método de fabricación adecuado para el equipo disponible y la geometría de la placa.

Hay proyectos en los que esta flexibilidad no se aplica.

Si el método de aplicación en sí es parte de un proceso de fabricación aprobado o validado, cambiarlo puede requerir una revisión formal.

Especifique el resultado requerido a menos que el proceso en sí sea parte de lo que se ha calificado.

La cura es parte del proceso de liberación

"Curar completamente" no es una instrucción de fabricación reproducible.

Dependiendo del recubrimiento seleccionado, es posible que la producción deba gestionar:

• flash-apagado;
• temperatura ambiente-o curado térmico;
• exposición a los rayos UV;
• curación secundaria cuando sea necesario;
• orientación del tablero;
• manipulación antes del curado completo;
• enmascaramiento-momento de eliminación;
• momento de la inspección.

Esos requisitos deben provenir de la información del material aprobado y del proceso de fabricación publicado.

No existe un perfil de curado único que se aplique a todos los recubrimientos conformados.

El espesor sólo es útil cuando ambos lados miden lo mismo

El espesor es uno de los requisitos de recubrimiento conformado más fáciles de anotar y uno de los más fáciles de malinterpretar.

Las guías de materiales genéricas suelen proporcionar rangos de planificación útiles.

Deberían seguir siendo referencias de planificación.

Para un producto liberado, es posible que el requisito deba identificar:

• material de revestimiento;
• película húmeda o curada;
• rango objetivo o permitido;
• ubicación de medición;
• cupón de tablero o testigo;
• método de medición;
• Tratamiento de geometría difícil.

Un conjunto de PCB lleno no es un panel plano.

La película formada alrededor de los conductores, los bordes de los componentes, las superficies verticales y las regiones sombreadas puede diferir de la lectura en un área clara y plana de la placa.

Si el espesor es contractual, ambas partes deben saber dónde y cómo se medirá.

De lo contrario, un número-que parezca preciso aún puede producir dos resultados de inspección diferentes.

Definir la aceptación antes de recubrir el primer lote de producción

Una PCBA terminada no es aceptable simplemente porque el recubrimiento se ve brillante bajo la iluminación de fábrica.

La inspección debe responder a dos preguntas distintas:

¿Las áreas requeridas recibieron un recubrimiento aceptable?

y:

¿Las áreas que deben permanecer despejadas siguen siendo aceptables?

Dependiendo del material y proyecto, el plan de inspección podrá considerar:

• cobertura perdida;
• revestimiento no deseado en áreas-de entrada;
• deshumectación;
• burbujas o huecos;
• agrietamiento;
• delaminación;
• contaminación;
• cobertura de bordes;
• espesor de la película-curada;
• Fluorescencia UV cuando corresponda.

No todas las descripciones de defectos se aplican por igual a todos los materiales de revestimiento.

Lo mismo ocurre con los métodos de inspección. La inspección UV, por ejemplo, es útil cuando el material y el proceso seleccionados la respaldan; no debería convertirse en un requisito universal para todos los recubrimientos.

El requisito de producción debe definir lo que importa para el ensamblaje real en lugar de copiar una lista de defectos genérica.

 

Una cotización de recubrimiento puede ser presupuestaria antes de que el proceso se publique por completo

Un proveedor de EMS a menudo puede ofrecer precios presupuestarios a partir de información preliminar, pero la cotización se basa en suposiciones-hasta que el alcance del recubrimiento esté claro.

Los principales factores de costo pueden incluir:

• material;
• tamaño y cantidad del tablero;
• cobertura de revestimiento;
• número y complejidad de las exclusiones-;
• esfuerzo de enmascaramiento;
• método de aplicación;
• curar;
• inspección;
• pruebas;
• requisitos de retrabajo.

Es por eso que dos RFQ dicen:

Se requiere revestimiento conformado.

puede representar un esfuerzo de fabricación muy diferente.

Una estimación temprana sigue siendo útil.

Lo importante es identificar los supuestos en lugar de tratar un precio de recubrimiento preliminar como un precio de producción congelado.

 

Planifique el retrabajo antes de que sea necesario reparar el primer tablero revestido

El revestimiento conformado protege un conjunto.

También puede dificultar la reparación de componentes.

Por lo tanto, una revisión útil del proyecto analiza el retrabajo antes de la producción, no después de que la primera unidad fallida llegue al banco de reparación.

Dependiendo del recubrimiento y producto aclarar:

• si se permite la eliminación local del revestimiento;
• el método de eliminación aprobado;
• si los materiales cercanos son sensibles a ese método;
• si el área reparada necesita limpieza;
• cómo se restaura el revestimiento;
• cómo se inspecciona el área reparada;
• si se requiere una nueva prueba funcional;
• si se restringen la eliminación repetida y el repintado.

La facilidad de retrabajo no es lo mismo que la calidad del recubrimiento.

Un recubrimiento que sea difícil de eliminar puede ser totalmente apropiado para el producto.

La compensación-simplemente debe ser intencional.

El control de revisión también se aplica al requisito de recubrimiento

Una orden repetida no debería depender de que alguien recuerde:

Utilice la misma capa que la última vez.

Los cambios relevantes pueden implicar:

• revisión del tablero;
• material de revestimiento;
• geometría de componentes;
• mantén-fuera del sorteo;
• prueba-ubicación del punto;
• enfoque de enmascaramiento;
• método de aplicación;
• proceso de curación;
• objetivo de espesor;
• criterios de inspección;
• método de retrabajo.

No todos los componentes alternativos obligan a recalificar el recubrimiento.

La pregunta útil es más limitada:

¿El cambio afecta el requisito de recubrimiento liberado o el proceso utilizado para cumplirlo?

Si es así, es necesario revisar la documentación del recubrimiento.

Cinco notas que suenan claras pero que aún dejan abiertas las decisiones

Ninguna de estas notas es inútil.

Son simplemente puntos de partida en lugar de instrucciones completas de fabricación.

¿Qué debe quedar claro antes de que se lance el proceso de recubrimiento?

Una PCBA sencilla no necesita una especificación de recubrimiento conforme de gran tamaño.

Se necesita suficiente información para que el proveedor responda lo siguiente sin adivinar.

Objetivo de protección

¿Qué condición ambiental o eléctrica se pretende controlar con el recubrimiento?

Material

¿Se especifica un material de recubrimiento exacto o puede el proveedor de EMS proponer una opción aprobada según los requisitos definidos?

Cobertura

¿Qué áreas requieren recubrimiento?

Mantener-fuera

¿Qué características deben permanecer claras y dónde están los límites?

Condición previa al revestimiento-

¿Qué requisitos de inspección, pruebas, limpieza, secado y enmascaramiento se aplican?

Aplicación y cura

¿El método de solicitud está prescrito, calificado o disponible para la propuesta del proveedor? ¿Qué requisitos de curación y manipulación se aplican?

Espesor

¿Se controla el espesor del recubrimiento? Si es así, ¿dónde y cómo se medirá?

Aceptación

¿Qué hace que la PCBA recubierta y terminada sea aceptable?

Rehacer

¿Cómo se manejará la remoción, reparación, repintado, inspección y nueva prueba?

Revisión

¿Qué revisión de PCBA y documentación de recubrimiento se aplican a la construcción?

Una especificación breve puede ser perfectamente adecuada.

Su trabajo no será largo.

Su trabajo es eliminar las decisiones que no deberían tomarse de manera informal en la planta de producción.

Cómo encaja STHL en la planificación del revestimiento conformado

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. (STHL) incluye el recubrimiento conformado dentro de sus capacidades de fabricación de PCBA publicadas.

Para un proyecto aplicable, la revisión del recubrimiento puede comenzar con la configuración de PCBA publicada, el entorno operativo, el material de recubrimiento aprobado o los requisitos de material, la cobertura y la información-fuera de acceso, los requisitos de prueba previos- al recubrimiento, los criterios de inspección y las expectativas de retrabajo.

La química exacta, el espesor objetivo, el método de aplicación, las condiciones de curado, los estándares aplicables y los criterios de aceptación deben confirmarse para cada proyecto individual en lugar de inferirse de una declaración general de que se incluye el recubrimiento conforme.

Para proyectos donde el recubrimiento conformado es parte del alcance general del ensamblaje, revise la guía STHL.Asamblea del PWBservicio.

Conclusión

La parte difícil del conformalcoating suele ser no colocar material en un conjunto de PCB.

Es convertir la intención ambiental y de confiabilidad del producto en instrucciones que los equipos de diseño, producción, calidad y pruebas interpretarán de la misma manera.

Un requisito de recubrimiento conforme a PCBA-listo para producción debe dejar el objetivo de protección, los requisitos de material, la cobertura, las barreras-fuera, la condición previa-del recubrimiento, las restricciones del proceso, el control de espesor, los criterios de aceptación, las reglas de retrabajo y el estado de revisión lo suficientemente claros para repetirlos en la siguiente construcción.

La mejor pregunta no es simplemente:

¿Este PCBA necesita recubrimiento conformado?

Es:

¿Qué debe proteger el revestimiento, de qué debe mantenerse alejado y cómo sabremos que el conjunto terminado es aceptable?

Si su proyecto de ensamblaje de PCB incluye recubrimiento conforme, incluya el dibujo del recubrimiento o la información de cobertura, las especificaciones aplicables, los requisitos-de exclusión, la secuencia de prueba y los criterios de aceptación cuandoenvíe los detalles de su proyecto.

Si tiene preguntas-específicas del proyecto, comuníquese con STHL eninfo@pcba-china.com.