PCBの最高の性能を得るためにPCBコーティングを選択する方法は?

ご存知のように、電子機器と回路技術の継続的な進歩、設計、開発、製造におけるエンジニアリングアートのピーク プリント回路基板 (PCB)は世界中の人々によって目撃されています。 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. ただし、これらのPCBSは、機能、複雑さ、製造コスト、品質、および信頼性が異なります。 この記事では、最後のXNUMXつのポイント、PCBSの品質と信頼性に焦点を当てます。

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はい、潜在的な顧客は常に高品質の電子機器を望んでいますが、これは非常に高価であり、複雑な製造プロセスを伴う可能性があります。 PCBの製造、組み立て、テストの複雑なプロセスには、PCBの「コンフォーマルコーティング」と呼ばれる非常に重要なプロセスがあります。 This conformal coating is very important in PCBS in terms of quality and reliability.

コンフォーマルコーティングとは何ですか?その重要性:

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.

コンフォーマルコーティングは25ミクロンまで薄くすることができ、回路基板の形状とコンポーネントレイアウトに「適合」します。 前述のように、PCBの表面(上部と下部)にコンフォーマルコーティングを施す理由は、PCBを有害な外部環境条件から保護し、それによってPCBおよび関連する電子機器の耐用年数を延ばすためです。

産業用、工場用、およびハイパワーエレクトロニクスで見られる高温と同様に、コンフォーマルコーティングを施したこれらのPCBSは、極端な温度に耐えることができます。 同様に、海や海に近いエリア/エリアに設置された電子機器は、高湿度の影響を受ける可能性があります。たとえば、ナビゲーション電子海軍機器は、金属の酸化につながる可能性のある腐食/侵食を受ける可能性があります。 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.

コンフォーマルコーティングを適用するにはどうすればよいですか?

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.

コンフォーマルコーティングの適切な適用を決定する主な要因は次のとおりです。

1-塗料の厚さ

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-ブラシで手でペイントする

2-エアゾールコーティング

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

コンフォーマルコーティングの硬化/乾燥方法:

Conformal coatings themselves can be classified according to the drying and curing methods used after conformal coatings are completed. これらの方法は次のとおりです。

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

2-凝縮硬化:PCBのコンフォーマルコーティングは周囲温度で乾燥され、大気中の湿気は硬化または乾燥プロセスを遅くします。

3- ULTRAVIOLET (UV) curing: Here PCB with conformal coating is exposed to UV radiation. 紫外線エネルギーは、PCBコンフォーマルコーティングの硬化速度を決定します

4-酸化硬化:この方法では、PCB配座異性体は、大量の大気中酸素を含む屋外環境にさらされます。これは、溶剤ベースの配座異性体の乾燥/硬化に役立ちます。

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. コーティングが他の触媒材料と融合すると、硬化プロセスは完了するまで停止できません。

Classification of conformal coatings:

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

Lアクリル樹脂(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.

利点:

1 –低コスト

2-手動または自動ロボットアプリケーションに簡単

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

短所:

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

2-低粘度のメンテナンス

3-耐摩耗性と耐薬品性が低い

L Epoxy conformal coating (ER) :

エポキシ樹脂をベースにしたコンフォーマルコーティングは、ハンドブラシ、スプレー、またはディップコーティングで仕上げることができます。 スプレーは、大容量および小容量またはプロトタイプPCBSに推奨されます。

利点:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

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

短所:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. 危険な溶剤を使用してコーティングを除去します

2-低温性能が悪い

3-高い硬化収縮

4-やり直すのは難しい

Lシリコーン樹脂(OSR)コンフォーマルコーティング:

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

利点:

1-優れた耐薬品性、耐湿性、塩水噴霧、および200OCまでの高温

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

3-湿度の高いPCB屋外アプリケーションに適しています

悪い人:

1-ゴムの特性により耐摩耗性がない

2-再加工は可能ですが、簡単ではありません。特殊な溶剤、長い浸漬時間、ブラシや超音波浴のように攪拌する必要があります。

3- Low mechanical strength, weak adhesion to PCB substrate

Lポリウレタン(PU)コンフォーマルコーティング:

自動車、産業、計装、電気通信のPCBアプリケーションに適しています。 特に航空宇宙分野では、燃料蒸気が常に電子機器本体に衝突し、内部に侵入してプリント基板に影響を及ぼします。

利点:

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

短所:

1-長時間の完全硬化プロセスの後、VOC含有量が高いため、高温で黄色に変わる傾向があります。

2-シリコンのように、完全に取り除くのは簡単ではありません

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.

利点:

1- Excellent dielectric strength

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

3- Can be applied evenly with very thin paint.

短所:

1-分解/再加工は非常に困難です

2-高コストが最大の欠点です。