همانطور که همه می دانیم ، پیشرفت مداوم تجهیزات الکترونیکی و فناوری مدار ، اوج هنر مهندسی در طراحی ، توسعه و ساخت تخته مدار چاپی (PCB) توسط مردم سراسر جهان مشاهده شده است. سیاره ما پر از ماشین های بسیار هوشمند ، روبات های خودکار و شگفتی های علمی است ، و البته ، PCBS فراوانی در هر گوشه از کره زمین وجود دارد ، صرف نظر از کشور یا شهر آن. با این حال ، این PCBS از نظر عملکرد ، پیچیدگی ، هزینه تولید ، کیفیت و قابلیت اطمینان متفاوت است. این مقاله بر دو نکته آخر ، کیفیت و قابلیت اطمینان PCBS تمرکز دارد.

بله ، مشتریان بالقوه همیشه لوازم الکترونیکی با کیفیت بالا را می خواهند ، اما این بسیار گران است و می تواند شامل مراحل پیچیده تولید شود. در فرآیند پیچیده تولید ، مونتاژ و آزمایش PCB ، یک فرآیند بسیار مهم به نام “پوشش مطابق” PCB وجود دارد. این پوشش مطابق از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان در PCBS بسیار مهم است.

پوشش مطبوع چیست و اهمیت آن:

پوشش سازنده ، یک پوشش محافظ فوق نازک از فیلم پلیمری ، می تواند به همراه مجموعه هایی که بر روی سطوح مونتاژ نصب شده اند برای محافظت از سر مونتاژ ، اتصالات لحیم کاری ، سیم کشی در معرض دید و سایر نقاط فلزی روی سطح PCB در برابر خوردگی ، گرد و غبار یا مواد شیمیایی استفاده شود. به دلیل شرایط مختلف عملیاتی یا محیطی.

پوشش مطابق شکل می تواند تا 25 میکرون نازک باشد و با شکل و طرح اجزای صفحه مدار مطابقت دارد. همانطور که در بالا ذکر شد ، دلیل استفاده از پوشش مطابق با سطح (بالا و پایین) PCB محافظت از PCB در برابر شرایط نامساعد خارجی محیطی است ، در نتیجه عمر مفید PCB و تجهیزات الکترونیکی مرتبط را افزایش می دهد.

مانند دمای بالا که در قطعات الکترونیکی صنعتی ، کارخانه ای و پرقدرت یافت می شود ، این PCBS با روکش های سازگار می تواند دمای شدید را تحمل کند. به طور مشابه ، تجهیزات الکترونیکی نصب شده در مناطق/مناطق نزدیک به دریا یا اقیانوس ممکن است تحت تأثیر رطوبت زیاد قرار گیرند ، مانند تجهیزات ناوبری الکترونیکی ناوبری ممکن است در معرض خوردگی/فرسایش قرار گیرد که می تواند منجر به اکسیداسیون فلز شود. به طور مشابه ، در آزمایشگاههای میکروبیولوژی و صنعت پزشکی ، تجهیزات الکترونیکی حساس می توانند در معرض مواد شیمیایی سمی ، حلالهای اسیدی و قلیایی قرار گیرند که به طور تصادفی بر روی PCB ریخته می شود ، اما “پوشش سازنده” PCB از PCB و اجزای آن در برابر آسیب های کشنده محافظت می کند.

چگونه می توان پوشش مطبوع را اعمال کرد؟

در حقیقت ، روش استفاده از “رنگ مطابق” به روش صحیح آنقدر مهم است که باید به نحوه اعمال رنگ متناسب توجه دقیق شود. انتخاب مواد مناسب پوشش مطابق با اهمیت است.

عوامل اصلی تعیین کننده استفاده مناسب از پوشش های متناسب عبارتند از:

1- ضخامت رنگ

2- سطح پوشش به دست آمده

3- میزان چسبندگی رنگ به صفحات چوبی و اجزای آنها.

پنج روش برای استفاده از پوشش های مطابق وجود دارد:

1- با برس با دست رنگ کنید

2- روکش آئروسل

3- پوشش تفنگ اسپری اتمیزه کننده

4- روکش خودکار دیپ

5- انتخاب خودکار روکش

روش پخت/خشک کردن پوشش مطابق:

روکش های خود ساز را می توان با توجه به روش های خشک شدن و پخت مورد استفاده پس از اتمام پوشش های مطابق طبقه بندی کرد. این روشها عبارتند از:

1- پخت حرارتی/حرارتی: روکش کانفرم در دمای بالا خشک می شود. سرعت خشک شدن بسیار سریعتر از خشک شدن/پخت در دمای معمولی اتاق است.

2- پخت متراکم: پوشش مطابق PCB در دمای محیط خشک می شود ، رطوبت موجود در جو روند پخت یا خشک شدن را کند می کند.

3- پخت ULTRAVIOLET (UV): در اینجا PCB با روکش مطبوع در معرض اشعه UV قرار می گیرد. انرژی UV سرعت پخت پوشش مطابق PCB را تعیین می کند

4- پخت اکسیداسیون: در این روش ، سازندگان PCB در معرض محیطی باز با مقادیر زیادی اکسیژن اتمسفر قرار می گیرند ، که به خشک شدن/پخت سازگارهای حلال کمک می کند.

5- پخت کاتالیزوری: این فرآیند پخت پوشش مشکی است که در آن دو ماده با هم ادغام شده اند که یکی از آنها پوشش مطابق است. هنگامی که پوشش با سایر مواد کاتالیزور ذوب می شود ، فرآیند پخت تا زمان کامل شدن متوقف نمی شود.

طبقه بندی پوشش های مطابق:

از پنج روکش اصلی استفاده می شود: رزین اکریلیک ، رزین اپوکسی ، سیلیکون ، پلی اورتان (PU) و پوشش پلی پاراکسیلن.

L رزین اکریلیک (AAR):

اکریلیک ها برای وسایل الکترونیکی رایج (کم هزینه و پر حجم) ایده آل هستند زیرا AAR ارزان است و می توان آن را به راحتی با برس ، شیب ، و اسپری دستی یا اتوماتیک روی سطوح PCB اعمال کرد ، زمان برگشت را کاهش داد و محصولات مقرون به صرفه ای تولید کرد.

مزایا:

1 – هزینه کم

2- آسان برای برنامه های ربات دستی یا اتوماتیک

3- کار مجدد آسان است

4- حفاظت عالی در برابر رطوبت

5- کشش سطحی خوب ، می تواند تخلیه ولتاژ استاتیک را تحمل کند و با جو واکنش نشان نمی دهد ، بنابراین از طریق تبخیر حلال به درمان کمک می کند.

معایب:

1- به دلیل استفاده از روشهای پخت و خشک کردن جو برای این ماده ، لازم است از سیستمهای تهویه مناسب اطمینان حاصل شود

2- نگهداری ویسکوزیته پایین

3- مقاومت سایش کم و مقاومت شیمیایی

L پوشش دهی اپوکسی (ER):

پوشش های مطابق با رزین های اپوکسی را می توان با برس دستی ، اسپری یا روکش آغشته کرد. سمپاشی برای حجمهای بیشتر و برای حجم کمتر یا نمونه اولیه PCBS توصیه می شود.

مزایا:

1- مقاومت در برابر رطوبت بالا و مقاومت دی الکتریک خوب

2- مقاومت شیمیایی عالی ، مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در برابر رطوبت و دمای بالا تا 150 درجه سانتی گراد

معایب:

رنگ کنفورم اپوکسی 1 بسیار سخت و سفت است و در صورت لایه برداری یا برداشتن می تواند به PCB و اجزای آن آسیب برساند. پوشش را با استفاده از حلال خطرناک بردارید

2- عملکرد ضعیف در دمای پایین

3- جمع شدگی پخت بالا

4- بازسازی آنها سخت است

پوشش مطابق رزین L سیلیکون (OSR):

نرم ترین از دو نوع پوشش مطلوب ، پوشش های مشکی رزین سیلیکونی (OSR) است. آنها به طور گسترده ای در لامپ LED PCBS بدون کاهش شدت نور یا تغییر رنگ استفاده می شوند. ایده آل برای نصب PCB در رطوبت بالا و قرار گرفتن در معرض هوا. مناسب برای PCB با درجه حرارت بالا و قدرت بالا

مزایا:

1- مقاومت شیمیایی خوب ، مقاومت در برابر رطوبت ، اسپری نمک و دمای بالا تا 200 درجه سانتی گراد

2- انعطاف پذیری خوب آن را در برابر فشار ارتعاش روی PCB از محیط خارجی مقاوم می کند.

3- مناسب برای کاربردهای بیرونی PCB با رطوبت بالا

بد:

1- به دلیل خاصیت لاستیکی مقاوم در برابر سایش نیست

2- می توان آن را دوباره انجام داد ، اما نه به آسانی ، نیاز به حلال های ویژه ، مدت زمان طولانی خیساندن و هم زدن مانند یک برس یا حمام اولتراسونیک

3- مقاومت مکانیکی پایین ، چسبندگی ضعیف به بستر PCB

پوشش مطابق L پلی اورتان (PU):

مناسب برای کاربردهای PCB در خودرو ، صنعتی ، ابزار دقیق و مخابرات. به ویژه در هوافضا ، بخارهای سوخت دائماً با بدنه اصلی تجهیزات الکترونیکی برخورد می کنند و در نتیجه به داخل نفوذ می کنند و روی برد مدار چاپی تأثیر می گذارند.

مزایا:

1- مقاومت بالا در برابر رطوبت ، مواد شیمیایی (اسیدی و قلیایی) و سایش

معایب:

1- پس از مدت زمان طولانی فرآیند پخت کامل ، در دماهای بالا به دلیل محتوای VOC زیاد تمایل به زرد شدن دارد

2- مانند سیلیکون ، حذف آن به راحتی امکان پذیر نیست

پوشش پلی فرمول پلی پروپیلن L:

این نوع روکش برای اویونیک ، میکروالکترونیک ، حسگرها ، مدارهای فرکانس بالا و قطعات پرجمعیت مبتنی بر PCB مناسب است. از طریق رسوب بخار استفاده می شود.

مزایا:

1- استحکام دی الکتریک عالی

2- مقاومت بالا در برابر رطوبت ، حلالها ، دمای شدید و خوردگی اسید

3- با رنگ بسیار نازک به طور یکنواخت قابل اجرا است.

معایب:

1- جداسازی/کار مجدد بسیار دشوار است

2- هزینه بالا بزرگترین اشکال است.