Wie wir alle wissen, ist der kontinuierliche Fortschritt der elektronischen Geräte- und Schaltungstechnik der Höhepunkt der Ingenieurskunst in Design, Entwicklung und Herstellung von Leiterplatte (PCB) wurde von Menschen auf der ganzen Welt beobachtet. 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. Diese Leiterplatten unterscheiden sich jedoch in Funktionalität, Komplexität, Herstellungskosten, Qualität und Zuverlässigkeit. Dieser Artikel konzentriert sich auf die letzten beiden Punkte, die Qualität und Zuverlässigkeit von PCBS.

Ja, potenzielle Kunden wollen immer hochwertige Elektronik, aber dies ist sehr teuer und kann komplexe Herstellungsprozesse erfordern. Im komplexen Prozess der Leiterplattenherstellung, -bestückung und -prüfung gibt es einen sehr wichtigen Prozess namens „Conformal Coating“ von Leiterplatten. This conformal coating is very important in PCBS in terms of quality and reliability.

Was ist Schutzlack und seine Bedeutung:

Conforming Coating, eine ultradünne Schutzbeschichtung aus Polymerfilm, kann in Verbindung mit auf Montageoberflächen montierten Baugruppen verwendet werden, um Montageleitungen, Lötstellen, freiliegende Drähte und andere Metallpunkte auf der Leiterplattenoberfläche vor Korrosion, Staub oder Chemikalien zu schützen aufgrund verschiedener Betriebs- oder Umgebungsbedingungen.

Die Schutzbeschichtung kann bis zu 25 Mikrometer dünn sein und „passt“ sich an die Form und das Bauteillayout der Leiterplatte an. Wie oben erwähnt, besteht der Grund für das Aufbringen einer konformen Beschichtung auf die Oberfläche (Ober- und Unterseite) einer PCB darin, die PCB vor widrigen äußeren Umgebungsbedingungen zu schützen, wodurch die Lebensdauer der PCB und der zugehörigen elektronischen Ausrüstung erhöht wird.

Wie hohe Temperaturen in der Industrie-, Fabrik- und Hochleistungselektronik können diese Leiterplatten mit Schutzlacken extremen Temperaturen standhalten. In ähnlicher Weise können elektronische Geräte, die in Bereichen/Gebieten in der Nähe des Meeres oder des Ozeans installiert sind, durch hohe Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt werden, wie z. Ebenso können in mikrobiologischen Labors und der medizinischen Industrie empfindliche elektronische Geräte giftigen Chemikalien, sauren und alkalischen Lösungsmitteln ausgesetzt sein, die versehentlich auf eine PCB gelangen können, aber die „Konformitätsbeschichtung“ der PCB schützt die PCB und Komponenten vor tödlichen Verletzungen.

Wie trägt man Schutzlack auf?

Tatsächlich ist die richtige Art des Auftragens von „konformer Farbe“ so wichtig, dass sorgfältig überlegt werden muss, wie konforme Farbe aufgetragen wird. Ebenso wichtig ist die Auswahl geeigneter Schutzlacke.

Die Hauptfaktoren, die die richtige Anwendung von Schutzlacken bestimmen, sind:

1- Dicke der Farbe

2- Der erreichte Abdeckungsgrad

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

There are five methods for applying conformal coatings:

1- Malen Sie von Hand mit einem Pinsel

2- Aerosolbeschichtung

3- Zerstäubende Spritzpistolenbeschichtung

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Aushärtungs-/Trocknungsmethode für konforme Beschichtungen:

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

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

2- Kondensationshärtung: Die konforme Beschichtung von PCB wird bei Umgebungstemperatur getrocknet, Feuchtigkeit in der Atmosphäre verlangsamt den Aushärtungs- oder Trocknungsprozess.

3- ULTRAVIOLETT (UV) Härtung: Hier werden Leiterplatten mit Schutzlack UV-Strahlung ausgesetzt. Die UV-Energie bestimmt die Aushärtungsgeschwindigkeit von PCB-Schutzlacken

4- Oxidationshärtung: Bei dieser Methode werden PCB-Konformere einer Freiluftumgebung mit großen Mengen an Luftsauerstoff ausgesetzt, was die Trocknung/Härtung von lösungsmittelbasierten Konformeren unterstützt

5- Katalytische Härtung: Dies ist der Prozess der Aushärtung von Schutzlacken, bei dem zwei Materialien miteinander verschmolzen werden, von denen eines eine Schutzlackierung ist. Sobald die Beschichtung mit anderen Katalysatormaterialien verschmolzen ist, kann der Härtungsprozess nicht gestoppt werden, bis er abgeschlossen ist.

Klassifizierung von Schutzlacken:

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

L Acrylharz (AAR) :

Acryl ist ideal für (kostengünstige und großvolumige) gängige Elektronik, da AAR kostengünstig ist und einfach durch Bürsten, Tauchen und manuelles oder automatisches Sprühen auf Leiterplattenoberflächen aufgetragen werden kann, wodurch die Durchlaufzeiten reduziert und kostengünstige Produkte hergestellt werden.

Vorteile:

1 – niedrige Kosten

2- Einfach für manuelle oder automatische Roboteranwendungen

3- Easy to rework

4- Ausgezeichneter Feuchtigkeitsschutz

5- Gute Oberflächenelastizität, hält statischer Spannungsentladung stand und reagiert nicht mit der Atmosphäre, hilft daher durch Lösungsmittelverdunstung auszuhärten

Nachteile:

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

2- Wartung mit niedriger Viskosität

3- Geringe Verschleißfestigkeit und chemische Beständigkeit

L Epoxy conformal coating (ER) :

Schutzlacke auf Basis von Epoxidharzen können per Handstreich-, Spritz- oder Tauchlackierung hergestellt werden. Sprühen wird für größere Volumina und für kleinere Volumina oder Prototyp-PCBs empfohlen.

Vorteile:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

2- Ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Abriebfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und hohe Temperaturen bis zu 150 OC

Nachteile:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Entfernen Sie die Beschichtung mit einem gefährlichen Lösungsmittel

2- Schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen

3- Hohe Härtungsschrumpfung

4- Sie sind schwer zu wiederholen

L Schutzlack aus Silikonharz (OSR):

Die weichste der beiden oben genannten Arten von Schutzbeschichtungen sind Schutzbeschichtungen aus Silikonharz (OSR). Sie werden häufig in LED-Lampen-Leiterplatten verwendet, ohne die Lichtintensität oder den Farbwechsel zu reduzieren. Ideal für die Leiterplatteninstallation bei hoher Luftfeuchtigkeit und Lufteinwirkung. Geeignet für PCB mit hoher Betriebstemperatur und hoher Leistung

Vorteile:

1- Gute Chemikalienbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Salzsprühnebel und hohe Temperaturen bis 200 OC

2- Gute Flexibilität macht es widerstandsfähig gegen Vibrationsbelastung auf PCB aus der äußeren Umgebung.

3- Geeignet für PCB-Außenanwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit

Das Schlechte:

1- Nicht verschleißfest aufgrund der Gummieigenschaften

2- Kann nachgearbeitet werden, aber nicht leicht, erfordert spezielle Lösungsmittel, lange Einweichzeiten und Rühren wie mit einem Pinsel oder Ultraschallbad

3- Geringe mechanische Festigkeit, schwache Haftung auf dem PCB-Substrat

L Schutzlack aus Polyurethan (PU):

Geeignet für PCB-Anwendungen in Automobil, Industrie, Instrumentierung und Telekommunikation. Vor allem in der Luft- und Raumfahrt kollidieren Kraftstoffdämpfe ständig mit dem Grundkörper elektronischer Geräte und dringen so in das Innere ein und wirken auf die Leiterplatte ein

Vorteile:

1- Hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Chemikalien (Säure und Laugen) und Verschleiß

Nachteile:

1- Nach einer langen Zeit des vollständigen Aushärtens neigt es aufgrund seines hohen VOC-Gehalts dazu, bei hohen Temperaturen gelb zu werden

2- Wie Silikon ist es nicht einfach, es vollständig zu entfernen

L Schutzlack aus Polyparaxylol:

Diese Art der Beschichtung eignet sich für Avionik, Mikroelektronik, Sensoren, Hochfrequenzschaltungen und dicht bestückte PCB-basierte Komponenten. Es wird mittels Aufdampfen aufgebracht.

Vorteile:

1- Ausgezeichnete Spannungsfestigkeit

2- Hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Lösungsmittel, extreme Temperaturen und Säurekorrosion

3- Can be applied evenly with very thin paint.

Nachteile:

1- Demontage/Nacharbeit ist sehr schwierig

2- Hohe Kosten sind der größte Nachteil.