Назад
Всегда рады ответить на все ваши вопросы
materials@ostec-group.ru

Несколько простых шагов для организации процесса ультрафиолетового отверждения влагозащитного покрытия

Категория: Влагозащита
17.07.2020

Ультрафиолетовое (УФ) отверждение влагозащитных покрытий может показаться сложным, однако несколько простых шагов помогут правильно настроить Ваш производственный процесс. Основным отличием УФ-отверждаемого покрытия от традиционных механизмов отверждения является использование УФ-энергии для перехода от жидкого состояния к твердому. После этого кратковременного этапа УФ-отверждения покрытие не прилипает, и с печатным узлом можно продолжать работать, что устраняет необходимость длительного отверждения после нанесения и т.д.

Начало работы с УФ-отверждением

Наиболее важными переменными, которые следует учитывать при УФ-отверждении, являются правильная длина волны, интенсивность излучения, а также общее время воздействия УФ-излучения.

Для достижения правильной длины волны можно использовать два типа ламп печи отверждения: дуговые или микроволновые. У каждой из них есть свои уникальные преимущества и недостатки. Для дуговой лампы требуется высокое напряжение и сильный ток, чтобы обеспечить питание ртутной лампы для получения УФ-излучения, в то время как микроволновая лампа является безэлектродной. При выборе лампы для отверждения инженеры должны учитывать ее срок службы, время выхода на режим, размеры и начальные затраты (рис. 1). Если вышеупомянутые переменные (длина волны, интенсивность, время) установлены правильно и соблюдаются, выбор типа УФ-лампы является второстепенным для процесса отверждения.

Рисунок 1. Дуговые или микроволновые ламповые технологии

Если соблюдается минимальная плотность излучения (интенсивность) и общая доза (время) УФ-излучения (таблица 1), УФ-отверждаемые покрытия HumiSeal могут быть отверждены надлежащим образом с помощью любой лампы. Для обеспечения данных параметров необходимо использовать правильную УФ-лампу, чтобы обеспечить желаемую длину волны для активации реакции отверждения. Правильный выбор — это ртутная (Hg) лампа, которая обеспечивает дозу и интенсивность при правильной длине волн для полного отверждения.

Настройка Вашей УФ-печи

Основными факторами, которые следует учитывать при настройке УФ-печи, являются скорость конвейера и высота лампы над конвейером. Скорость конвейера влияет на общую подачу энергии, а также на пропускную способность линии покрытия. Скорость конвейера должна быть сбалансирована, чтобы обеспечить подачу нужного количества энергии и достижение хорошей пропускной способности. Стандартная скорость конвейера варьируется в диапазоне 1,0–1,5 м/мин.


Высота УФ-лампы над поверхностью печатной платы определяет интенсивность УФ-излучения. Интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы и фокусного расстояния. Подобно фокусировке на солнце с помощью увеличительного стекла, чем больше расстояние от объекта, тем меньше фокусируется энергия. Однако из-за ограниченной стандартной высоты компонентов печатного узла типичное расстояние над лампой должно составлять
70–110 мм. Меньшая высота может увеличить нагрев платы, что может повредить компоненты. При слишком высоком расположении над поверхностью платы интенсивность УФ-излучения будет рассеиваться, эффективность отверждения покрытия будет уменьшаться. В результате чего покрытие часто остается липким сразу после УФ-отверждения.

Рисунок 2. Влияние высоты компонентов ПП на регулировку высоты лампы

Измерение дозы и плотности УФ-облучения

Ключевой частью начальной настройки печи УФ-отверждения является измерение дозы и плотности облучения с помощью радиометра.

  • Доза, измеренная в Дж/см2, — это общая энергия, полученная при прохождении радиометра через УФ-печь.
  • Плотность, измеренная в Вт/см2, — это максимальная энергия (интенсивность), полученная при прохождении радиометра через УФ-печь.

Как и любой контролируемый процесс, данное измерение необходимо выполнять при наладке, а затем через регулярные промежутки времени как часть контроля производственных процессов. Данное измерение является основой любого процесса УФ-отверждения. Радиометр размещается на конвейере в том же положении, направлении и на той же высоте, что и ПП, и проходит через УФ-печь для имитации дозы и интенсивности воздействия на покрытие. Если значения дозы и плотности облучения выходят за пределы указанных параметров (таблица 1), то покрытие не будет отверждено полностью. Если значения меньше рекомендуемых параметров, то покрытие останется липким после УФ-отверждения. Если значения больше указанных параметров, то существует риск повреждения покрытия и самой платы (чрезмерное нагревание).

Таблица 1. Минимальные и максимальные значения дозы и плотности облучения

Доза, Дж/см2*

Плотность, Вт/см2*

UVA

UVB

UVC

UVA

UVB

UVC

Мин.

Дуговая система

1,5

1,5

0,40

0,50

0,50

0,10

Мин.

Микроволновая система

2,0

2,0

0,40

0,70

0,70

0,15

Макс.

Дуговая система

2,8

2,7

0,80

0,90

0,80

0,20

Макс.

Микроволновая система

3,0

3,0

0,60

1,15

1,15

0,24

*значения, полученные с помощью УФ-радиометра Powerpuck II*

Рисунок 3. Показания измерения радиометра

Показания радиометра разделены на четыре диапазона длины волн: UVA (ультрафиолетовые лучи группы А), UVB (ультрафиолетовые лучи группы B), UVC (ультрафиолетовые лучи группы С ) и UVV. Наиболее важными являются UVA, UVB и UVC.

  • UVA и UVB характеризуются большей длиной волны, могут проходить через покрытие и вызывать полимеризацию.
  • UVC характеризуется меньшей длиной волны и достигает поверхности покрытия, предотвращая ее липкость.

Таким образом, важно убедиться, что Ваша система УФ-отверждения обеспечивает требуемый уровень плотности облучения и дозы при правильной длине волн. Правильная настройка процесса отверждения гарантирует отсутствие липкости покрытия и повреждений печатной платы, что позволит поддерживать ваш технологический процесс на высочайшем уровне.

Материал подготовил