コンフォーマルコーティングアプリケーションの品質管理

品質管理は、コンフォーマルコーティングプロセスの重要な側面であり、この操作を正常に完了するための鍵です。この記事では、コンフォーマルコーティングの基準、規制の意味、新しい自動化されたテクノロジーの能力は、 コンフォーマルコーティングに品質管理を適用すること、および信頼できる制御を確保するために考慮しなければならない要因について説明します。

コンフォーマルコーティングは、外部因子から保護するために印刷回路アセンブリの表面に適用される薄い透明なポリマー層です。 'Conpormal 'という言葉は、ラテン語のコンフォーミス - '同様の'、 'に似た'に由来します。つまり、保護された印刷回路アセンブリの形状を再現する能力を決定します。

コンフォーマルコーティング基準：

今日、コンフォーマルコーティングの分野で世界中のほとんどの企業が使用する主要な国際標準は、電子集会の受容性のためのIPC-A-610標準であり、現在のバージョン（IPC-A-610E）はIPCから注文できます。会社の規制を含む他の基準がありますが、この記事では、A610に焦点を当てて、コンフォーマルコーティングアプリケーションの品質管理のニーズを判断するのに役立ちます。

IPC-A-610の対象となる問題の範囲

IPC-A-610はセクションごとに研究する必要があります。これは、オペレーターのニーズとコンフォーマルコーティングプロセス自体の要件の両方を理解するのに役立ちます。標準は、一般的な情報、コーティングカバレッジ、コーティングの厚さの3つのセクションで構成されています

コンフォーマルコーティングに関する一般情報：

IPC-A-610は、コンフォーマルコーティングは一般に色と一貫性が透明で均一であり、印刷回路基板とその成分を均一に覆う必要があると述べています。カバレッジの範囲は、アプリケーション方法によって異なります。

ここには解釈の余地がたくさんあります。これは、誤解された場合に問題につながる可能性があります。各コンフォーマルコーティングアプリケーションテクノロジー（ブラシアプリケーション、エアレスバルブを備えた選択的ロボットアプリケーション、またはエアロゾルスプレーなど）には独自の特性があることは注目に値します。それらはすべて異なるレベルの仕上げを生み出しますが、これは技術プロセスの組織、オペレーターの性格、および生産環境の条件によってさらに異なります。

標準のテキストで使用されている 'Homogeneity 'および '均一性'という用語は興味深いものです。それ自体では、それらは非常に曖昧ですが、以下で説明するコーティングの完全性と厚さの要件の文脈で理解する必要があります。そのような文脈がなければ、これらの用語は最終的にはほとんど明確になりません。

さらに、コーティングが透明である場合、色素塗装コーティングが許容できるかどうかについて疑問が生じます。これは、顧客と、評価されたコンフォーマルコーティングの性能に対する色素の効果と議論する必要があります。

コーティングカバレッジの完全性：

現在、ほとんどのコンフォーマルコーティングには、紫外線（UV）光の下で輝く発光添加剤が含まれています。これにより、コーティングアプリケーションの品質を簡単に制御できます。ただし、一部の欠陥は紫外線では見えず、自然な（白い）光で制御する必要がある場合があります。一部のコーティングには、多くの有機シリコンコーティングなど、本質的に十分な紫外線がありません。これは制御を複雑にすることができます。

ラミネートまたはフォトレジストがコーティングの排出に匹敵する独自の発光放出を持っているかどうかも同様に重要です。いくつかのコンフォーマルコーティングは、動作条件下で使用される露出添加剤がコーティングと印刷回路基板に有害な効果をもたらすため、意図的に紫外線で紫外線で非微細なものにされています。

カバレッジに関しては、標準は仕上げコーティングとさまざまな品質レベルの品質ターゲットを設定します - クラス1、2、および3。ターゲットには以下が含まれます。

• 接着が失われた領域がない;

• ボイドまたはバブルの欠如;

• 露出、局所的な皮、シャグリーン、しわ、亀裂、波紋、「魚の目」や「オレンジピール」などの欠陥の欠如。

• 外国の包含の欠如;

• 変色や透明性の喪失はありません。

• 完全な硬化と均一な構造。

多くのコーティング技術、印刷回路基板の種類、材料では、実際に上記のすべてのターゲットインジケーターを達成することはできません。それらの体系的な達成は、一般に、金融および投資の条件の両方で、およびプロセス制御に費やされる時間と労力の観点から非常に高価になります。

バブルがないようなターゲットインジケーターに注意しましょう。肉眼で印刷された回路基板を見たとしても、次の条件が満たされない限り、ある場所に泡がないサンプルを見つけることは通常不可能です。

• コンフォーマルコーティングプロセスは完全に制御されています。

• この結果を達成するために、正しいコーティング材料が選択されています。

• プロセス条件は完全に最適化されています。

• オペレーターは、バブルの原因について広範囲に訓練されており、それに応じてプロセスを制御できます。

• PCBラミネート、アセンブリプロセス、コンポーネント、または副作用を引き起こす可能性のあるコンフォーマルコーティングに変更は発生していません。

幸いなことに、これらの目標を達成することは望ましいものの、ほとんどの企業にとっては必要ありません。そうでなければ、コンフォーマルコーティングは少数の専門家の排他的なドメインであり、多くの人にとって不可能な仕事です。 IPCは、これらのターゲットに独自の品質基準を提供することにより、この点で役立ちます。

• コーティングは完全に硬化し、構造的に均一です。

• コーティングは、必要な領域にのみ適用されます。

• マスクされたエリア近くのコーティングの接着。

• 隣接するパッドや導電性表面の間に橋渡しはありません。

- 接着の喪失、

- ボイドまたは泡、

- デューティング、

- 割れ、

- 波状、

- 魚眼またはサメスキン。

• 外国の包含は、コンポーネント、コンタクトパッド、または導電性表面間の最小断熱ギャップ要件に違反しません。

• コーティングは薄いですが、それでもコンポーネントとデバイスの端に到達します。

これは、IPCがコンフォーマルコーティングプロセスで達成することを提案しているものを詳しく調べるまで、すべて合理的に思えます。使用しているプロセスや、顧客が求めているプロセスは、最初に表示されるほど明白ではないことがわかります。

まず、コンポーネントとデバイスの端を薄い層でコーティングする要件を検討してください。この要件は、ほとんどの標準的なコーティングプロセスを使用して満たすことは不可能ではないにしても、非常に困難です。通常の品質制御プロセス中に鋭いエッジがコーティングされているかどうかを判断することは非常に困難です。顧客がこれが彼らの要件であると述べている場合、これを慎重に考慮することが重要です。

次に、上記のすべての欠陥がないための要件に移りましょう。また、隣接する導電性セクション間の橋を架けましょう。つまり、オペレーターは、プリント回路基板上のすべての導電性要素間のギャップを調べ、コンポーネントに取り付けられたコンポーネントが取り付けられ、この品質基準に違反するバブルなどの欠陥がないことを確認する必要があります。このようなタスクには、最高レベルの資格だけでなく、膨大な時間支出も必要であり、大規模な生産において、品質管理スペシャリストの軍隊全体の存在が必要です。

すべての品質基準についてクライアントまたは自分の設計エンジニアに同意する前に、あなたが正確に同意していることを詳細に理解してください。

コンフォーマルコーティングの厚さ：

IPC-A-610が扱う最終面積は、コンフォーマルコーティングの厚さです。標準のテーブルは、0.03 mmから0.13 mm、または30 µm〜130 µmの範囲のアクリルコンフォーマルコーティングなど、さまざまなポリマー材料の許容可能な乾燥フィルムの厚さの範囲を設定します。これは、プロセスが適切に実装されている場合、コンフォーマルコーティングアプリケーションの幅広い範囲です。また、根本的な問題を認識していない場合、これらの制限を超えることも簡単です。重要なのは、使用されているコンフォーマルコーティングプロセスの原則と材料の能力を理解することです。

たとえば、施設に自動 ディップコーティングシステムがある場合、厚さ30ミクロンを超える溶媒ベースのアクリルまたはポリウレタンコーティングの乾燥フィルムを達成し、品質基準にリストされているすべての欠陥を回避することは困難かもしれません。通常、コーティングは薄くなり、基準を満たすのに十分な厚さではない場合があります。

さらに、ドライコーティングフィルムの泡の数と、1つのパスに適用される湿ったコーティングフィルムの厚さとの間には直接的な関係があります。これは簡単に見つけることができます。1つのパスに厚すぎるレイヤーを適用しすぎると、その表面部分が厚さから浮かぶ前に硬化（乾燥）し、内部にとどまります。薄層でコーティングを適用することは、気泡の発生を排除するための最も重要な条件です。ただし、選択的コーティング用のロボットは通常、単一パスモードで機能します。したがって、妥協を見つけて、最適な結果を得るような方法でコーティングアプリケーションの技術プロセスを調整する必要があります。

均一なコーティングと均一な散布が必要になるとはどういう意味ですか？ 30〜130 µmの範囲の「均一」を意味しますか？コーティングが広がる傾向がある鋭いエッジに薄い層を適用するように注意する必要がありますか？最後に、標準で述べたように、コーティングがデバイスの下に蓄積する場合、特定の領域で許容される厚さ130 µmを簡単に超えることができます。残念ながら、常識に反して、より多くが常に良くなるわけではなく、過度に厚いコーティングが長期的に亀裂が生じる傾向があるため、過度に厚いコーティングを避ける必要があります。

コンフォーマルコーティングアプリケーションの自動品質制御のための技術プロセス：

前述のように、上記の品質基準を満たすには、PCB全体の徹底的な検査が必要です。これは、目の疲労、気晴らし、限られたスループットなどの要因のため、非常に困難な作業です。コンフォーマルコーティング品質制御は自動化できますか？

それは可能ですが、いくつかの予約と制限があります。

市場で利用可能な自動コンフォーマルコーティングシステムを見てみましょう。優れたカメラとスキャナーを備えた非常にハイテクシステム、優れたソフトウェア、最高品質のプロセス制御が含まれています。製品のシリアル処理を処理したり、生産ラインに統合したりすることができ、既存の技術的ギャップを埋めるようです。

カメラは、3軸または4軸システムに取り付けられています。各カメラは、コンポーネントの側面に沿って隠された領域がある大きな印刷回路板を検査するときに、視差の歪みを排除する必要があります。スキャナーベースのシステムは、同じ視差の歪みに苦しんでおり、現在、視差を排除するスキャンシステムが利用可能です。

ただし、これらのシステムにはすべての欠点があります。あらゆる角度からPCBのあらゆるインチを調べることができ、問題領域を見逃すことができます。しかし、それは通常、自動コンフォーマルコーティング品質制御の決定要因ではありません。自動光学検査（AOI）システムは、標準的なコンフォーマルコーティングプロセス内でIPCの品質基準を満たすことの難しさを強調しています。これらのシステムは、PCBコーティング内の欠陥を示し、 'See 'を 'にもはるかに多くのオペレーターよりもはるかに多い。

システムユーザーにとって、これはパンドラのボックスの開口部のように思えるかもしれません。彼は現在、表面全体に欠陥がある印刷回路基板の全列を持っているからです。この場合、自動化された光学検査システムがこれらのルールに従って印刷回路基板を検査するように設定されている場合、しばらくして生産ラインが停止します。検査システムは責任がありますか、それともコンフォーマルコーティングプロセスですか？責任はどこに嘘をつくべきですか？

答えは簡単です。ほとんどの技術プロセスは、IPC標準基準で必要な品質のレベルを提供しません。自動化された光学検査システムは、すべての欠陥を明確に識別します（機械的および光学的要因が許す限り）。さらに、彼らは肉眼よりも既存の欠陥をはっきりと見ています。

コンフォーマルコーティングソリューション：

最適なソリューションを開発するための反復プロセスを実装する必要があります。

1.どの欠陥（品質基準）が許容され、それらを定義するかを安定させます。

2。既存および新しいコンフォーマルコーティングプロセス内でどのレベルの制御が達成可能か、両方のプロセスによってどのような欠陥を生成できるかを決定します

3.システムが基準を満たすことを許可した場合、すべての関係者が満たされます。それ以外の場合、基準またはプロセスを変更する必要があります。

最終的には、常識を使用する必要があり、その後、適切なレベルの知識があれば、正しい決定を下すことができます。最適な品質管理プロセスを開発することにより、問題が発生したときに不必要なコスト、紛争、反論を後で回避できます。