As we all know, the continuous progress of electronic equipment and circuit technology, the peak of engineering art in the design, development and manufacture of печатна платка (PCB) е бил свидетел на хора по целия свят. Our planet is full of highly intelligent machines, automated robots and scientific marvels, and of course, there are plenty of PCBS in every corner of the planet, no matter what country or city it is. Тези PCBS обаче се различават по функционалност, сложност, производствени разходи, качество и надеждност. Тази статия се фокусира върху последните две точки, качеството и надеждността на PCBS.

Да, потенциалните клиенти винаги искат висококачествена електроника, но това е много скъпо и може да включва сложни производствени процеси. В сложния процес на производство, монтаж и тестване на печатни платки има много важен процес, наречен „конформно покритие“ на печатни платки. Това конформно покритие е много важно в PCBS по отношение на качеството и надеждността.

Какво представлява конформното покритие и неговото значение:

Conforming coating, an ultra-thin protective coating of polymer film, can be used in conjunction with assemblies mounted on assembly surfaces to protect assembly leads, solder joints, exposed wiring, and other metal points on the PCB surface from corrosion, dust, or chemicals due to various operating or environmental conditions.

Конформното покритие може да бъде тънко до 25 микрона и да „съответства“ на формата и разположението на компонентите на платката. Както бе споменато по -горе, причината за нанасяне на конформно покритие върху повърхността (отгоре и отдолу) на печатна платка е да се защити печатната платка от неблагоприятни външни условия на околната среда, като по този начин се увеличи експлоатационният живот на печатната платка и свързаното с нея електронно оборудване.

Подобно на високите температури, открити в промишлената, фабричната и мощната електроника, тези PCBS с конформни покрития могат да издържат на екстремни температури. По същия начин електронното оборудване, инсталирано в райони/зони в близост до морето или океана, може да бъде засегнато от висока влажност, като например навигационното електронно военноморско оборудване може да бъде подложено на корозия/ерозия, което може да доведе до окисляване на метали. Similarly, in microbiology laboratories and the medical industry, sensitive electronic equipment can be exposed to toxic chemicals, acidic and alkaline solvents that can accidentally spill onto a PCB, but the PCB’s “conformation coating” will protect the PCB and components from fatal injury.

Как да нанасяме конформно покритие?

In fact, the method of applying “conformal paint” in the right way is so important that careful consideration must be given to how conformal paint is applied. It is as important to choose suitable conformal coating materials.

Основните фактори, определящи правилното нанасяне на конформни покрития, са:

1- Дебелина на боята

2- The level of coverage achieved

3- The degree of adhesion of paint to wood panels and their components.

There are five methods for applying conformal coatings:

1- Боядисвайте ръчно с четка

2- Аерозолно покритие

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Метод за конформално втвърдяване/сушене на покритието:

Conformal coatings themselves can be classified according to the drying and curing methods used after conformal coatings are completed. These methods are:

1- Heat/heat curing: Conformal coating is dried at high temperature. Drying rate is much faster than normal room temperature drying/curing.

2- Втвърдяване с конденз: Конформното покритие на ПХБ се изсушава при температура на околната среда, влагата в атмосферата забавя процеса на втвърдяване или сушене.

3- ULTRAVIOLET (UV) curing: Here PCB with conformal coating is exposed to UV radiation. The uv energy determines the curing speed of PCB conformal coating

4- Втвърдяване с окисляване: При този метод, конформерите на ПХБ са изложени на открита среда с големи количества атмосферен кислород, което ще помогне при изсушаването/втвърдяването на конформери на основата на разтворители

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. След като покритието се слее с други катализаторни материали, процесът на втвърдяване не може да бъде спрян, докато не приключи.

Classification of conformal coatings:

There are five main conformal coatings used: acrylic resin, epoxy resin, silicone, polyurethane (PU) and polyparaxylene coating.

L акрилна смола (AAR):

Acrylics are ideal for (low-cost and high-volume) common electronics because AAR is inexpensive and can be easily applied to PCB surfaces by brush, dip, and manual or automatic spraying, reducing turnaround time and producing cost-effective products.

Ползи:

1 – ниска цена

2- Easy for manual or automatic robot applications

3- Easy to rework

4- Excellent moisture protection

5- Good surface elasticity, can withstand static voltage discharge, and does not react with the atmosphere, therefore helps cure through solvent evaporation

Недостатъци:

1- Due to the use of atmospheric curing/drying methods for this material, proper ventilation systems need to be ensured

2- Поддръжка с нисък вискозитет

3- Ниска устойчивост на износване и химическа устойчивост

L Epoxy conformal coating (ER) :

Конформните покрития на базата на епоксидни смоли могат да бъдат завършени с ръчна четка, спрей или потапяне. Пръскането се препоръчва за по -големи обеми и за по -малък обем или прототип на PCBS.

Ползи:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

2- Excellent chemical resistance, abrasion resistance, moisture resistance and high temperatures up to 150 O C

Недостатъци:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Отстранете покритието, като използвате опасен разтворител

2- Лошо представяне при ниски температури

3- Високо втвърдяващо свиване

4- Те са трудни за преустройство

L Конформно покритие от силиконова смола (OSR):

The softest of the above two types of conformal coatings is silicone resin (OSR) conformal coatings. They are widely used in LED lamp PCBS without reducing light intensity or color change. Ideal for PCB installation at high humidity and exposure to air. Suitable for PCB with high operating temperature and high power

Ползи:

1- Добра химическа устойчивост, устойчивост на влага, солен спрей и високи температури до 200 OC

2- Good flexibility makes it resistant to vibration stress on PCB from external environment.

3- Подходящ за печатни платки на открито с висока влажност

Лошото:

1- Не е устойчив на износване поради свойствата на гумата

2- Може да се преработва, но не е лесно, изисква специални разтворители, дълги периоди на накисване и разбъркване като четка или ултразвукова вана

3- Low mechanical strength, weak adhesion to PCB substrate

L Полиуретаново (PU) конформно покритие:

Подходящ за PCB приложения в автомобилната, промишлеността, приборостроенето и телекомуникациите. В аерокосмическата промишленост, парите на горивото постоянно се сблъскват с основната част на електронното оборудване и по този начин проникват във вътрешността и оказват влияние върху платката за печатни платки

Ползи:

1- High resistance to moisture, chemicals (acid and alkali) and wear

Недостатъци:

1- След дълго време на пълен процес на втвърдяване, той има тенденция да пожълтява при високи температури поради високото си съдържание на ЛОС

2- Подобно на силиция, не е лесно да се премахне напълно

L polyparaxylene conformal coating:

This type of coating is suitable for avionics, microelectronics, sensors, high-frequency circuits, and densely populated PCB-based components. It is applied by means of vapor deposition.

Ползи:

1- Excellent dielectric strength

2- High resistance to moisture, solvents, extreme temperatures and acid corrosion

3- Can be applied evenly with very thin paint.

Недостатъци:

1- Разглобяването/преработката е много трудно

2- Високата цена е най-големият недостатък.