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 piirilevy (PCB) on todistanut ihmiset ympäri maailmaa. 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. Nämä piirilevyt eroavat kuitenkin toiminnallisuudeltaan, monimutkaisuudeltaan, valmistuskustannuksiltaan, laadultaan ja luotettavuudeltaan. Tämä artikkeli keskittyy kahteen viimeiseen kohtaan, PCBS: n laatuun ja luotettavuuteen.

Kyllä, potentiaaliset asiakkaat haluavat aina korkealaatuista elektroniikkaa, mutta tämä on erittäin kallista ja voi sisältää monimutkaisia ​​valmistusprosesseja. Monimutkaisessa PCB -valmistus-, kokoonpano- ja testausprosessissa on erittäin tärkeä prosessi, jota kutsutaan PCB: n “konformaalipinnoitukseksi”. Tämä muodollinen pinnoite on erittäin tärkeä PCBS: ssä laadun ja luotettavuuden kannalta.

Mikä on konformipinnoite ja sen merkitys:

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.

Konformaalinen pinnoite voi olla jopa 25 mikronin ohut ja “mukauttaa” piirilevyn muotoa ja komponenttirakennetta. Kuten edellä mainittiin, syynä soveltuvan pinnoitteen levittämiseen piirilevyn pintaan (ylä- ja alaosa) on PCB: n suojaaminen haitallisilta ulkoisilta ympäristöolosuhteilta, mikä pidentää PCB: n ja siihen liittyvien elektronisten laitteiden käyttöikää.

Kuten teollisessa, tehdas- ja suuritehoisessa elektroniikassa esiintyvät korkeat lämpötilat, nämä PCBS-pinnoitteet kestävät äärimmäisiä lämpötiloja. Samoin korkea kosteus voi vaikuttaa meren tai valtameren läheisyyteen/alueisiin asennettuihin elektronisiin laitteisiin, kuten navigoinnin elektroniset merivoimien laitteet voivat altistua korroosiolle/eroosialle, mikä voi johtaa metallien hapettumiseen. 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.

Kuinka levittää konformaalipinnoite?

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.

Tärkeimmät tekijät, jotka määrittävät konformaalipinnoitteiden oikean levityksen, ovat:

1- Maalin paksuus

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- Maalaa käsin siveltimellä

2- Aerosolipinnoite

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Muodollinen pinnoitteen kovetus-/kuivausmenetelmä:

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- Kondensaatiokovetus: PCB: n konforminen pinnoite kuivataan ympäristön lämpötilassa, kosteus ilmakehässä hidastaa kovettumista tai kuivausta.

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- Hapetuskovettaminen: Tässä menetelmässä PCB-konformerit altistetaan ulkoilmaympäristölle, jossa on suuria määriä ilmakehän happea, mikä auttaa liuotinpohjaisten konformeerien kuivauksessa/kovettumisessa

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. Kun pinnoite on sulatettu muiden katalyyttimateriaalien kanssa, kovetusprosessia ei voida pysäyttää ennen kuin se on valmis.

Classification of conformal coatings:

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

L Akryylihartsi (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.

Hyödyt:

1 – edullinen

2- Helppo manuaalisiin tai automaattisiin robottisovelluksiin

3- Easy to rework

4- Erinomainen kosteussuoja

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

Haitat:

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

2- Matalan viskositeetin ylläpito

3- Alhainen kulutuskestävyys ja kemiallinen kestävyys

L Epoxy conformal coating (ER) :

Muodolliset pinnoitteet, jotka perustuvat epoksihartseihin, voidaan viimeistellä käsisiveltimellä, ruiskulla tai upotuspinnoitteella. Ruiskutusta suositellaan suuremmille määrille ja pienemmille tilavuuksille tai prototyypeille.

Hyödyt:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

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

Haitat:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Poista pinnoite vaarallisella liuottimella

2- Huono suorituskyky matalissa lämpötiloissa

3- Korkea kovettuva kutistuminen

4- Niitä on vaikea tehdä uudelleen

L Silikonihartsin (OSR) mukainen pinnoite:

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

Hyödyt:

1- Hyvä kemikaalinkestävyys, kosteudenkestävyys, suolasuihku ja korkeat lämpötilat jopa 200 ° C

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

3- Sopii PCB-ulkokäyttöön, jossa on korkea kosteus

Paha:

1- Ei kulutusta kestävä kumin ominaisuuksien vuoksi

2- Voidaan muokata, mutta ei helposti, vaatii erityisiä liuottimia, pitkiä liotusaikoja ja sekoittamista kuten harja tai ultraäänihaude

3- Low mechanical strength, weak adhesion to PCB substrate

L Polyuretaani (PU) -pinnoite:

Soveltuu PCB -sovelluksiin autoteollisuudessa, teollisuudessa, instrumentoinnissa ja tietoliikenteessä. Erityisesti ilmailu- ja avaruusalalla polttoainehöyryt törmäävät jatkuvasti elektronisten laitteiden runkoon ja tunkeutuvat siten sisätilaan ja vaikuttavat piirilevyyn

Hyödyt:

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

Haitat:

1- Pitkän kovettumisprosessin jälkeen se muuttuu keltaiseksi korkeissa lämpötiloissa suuren VOC-pitoisuuden vuoksi

2- Kuten piitä, sitä ei ole helppo poistaa kokonaan

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.

Hyödyt:

1- Excellent dielectric strength

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

3- Can be applied evenly with very thin paint.

Haitat:

1- Purkaminen/uusiminen on erittäin vaikeaa

2- Korkea hinta on suurin haittapuoli.