Zoals we allemaal weten, de voortdurende vooruitgang van elektronische apparatuur en circuittechnologie, het hoogtepunt van technische kunst in het ontwerp, de ontwikkeling en de fabricage van printplaat (PCB) is waargenomen door mensen over de hele wereld. 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. Deze PCB’s verschillen echter wel in functionaliteit, complexiteit, fabricagekosten, kwaliteit en betrouwbaarheid. Dit artikel richt zich op de laatste twee punten, de kwaliteit en betrouwbaarheid van PCBS.

Ja, potentiële klanten willen altijd hoogwaardige elektronica, maar dit is erg duur en kan gepaard gaan met complexe fabricageprocessen. In het complexe proces van PCB-productie, assemblage en testen, is er een zeer belangrijk proces dat “conforme coating” van PCB wordt genoemd. This conformal coating is very important in PCBS in terms of quality and reliability.

Wat is conforme coating en het belang ervan:

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.

De conforme coating kan zo dun zijn als 25 micron en “voldoet” aan de vorm en componentlay-out van de printplaat. Zoals hierboven vermeld, is de reden voor het aanbrengen van een conforme coating op het oppervlak (boven- en onderkant) van een PCB om de PCB te beschermen tegen ongunstige externe omgevingscondities, waardoor de levensduur van de PCB en bijbehorende elektronische apparatuur wordt verlengd.

Net als hoge temperaturen in industriële, fabrieks- en high-power elektronica, zijn deze PCBS met conforme coatings bestand tegen extreme temperaturen. Evenzo kan elektronische apparatuur die is geïnstalleerd in gebieden/gebieden dicht bij de zee of de oceaan worden beïnvloed door een hoge luchtvochtigheid, zoals elektronische navigatieapparatuur van de marine kan onderhevig zijn aan corrosie/erosie, wat kan leiden tot metaaloxidatie. 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.

Hoe conformal coating aanbrengen?

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.

De belangrijkste factoren die de juiste toepassing van conforme coatings bepalen, zijn:

1- Dikte van verf

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- Verf met de hand met een penseel

2- Spuitbuscoating

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Conforme coating-uithardings-/droogmethode:

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

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

2- Uitharding door condensatie: de conforme coating van PCB wordt gedroogd bij omgevingstemperatuur, vocht in de atmosfeer vertraagt ​​het uithardings- of droogproces.

3- ULTRAVIOLET (UV) curing: Here PCB with conformal coating is exposed to UV radiation. De uv-energie bepaalt de uithardingssnelheid van PCB-conforme coating

4- Oxidatie-uitharding: bij deze methode worden PCB-conformeren blootgesteld aan een open luchtomgeving met grote hoeveelheden atmosferische zuurstof, wat zal helpen bij het drogen/uitharden van op oplosmiddel gebaseerde conformeren

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. Als de coating eenmaal is versmolten met andere katalysatormaterialen, kan het uithardingsproces niet worden gestopt totdat het is voltooid.

Classification of conformal coatings:

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

L Acrylhars (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.

voordelen:

1 – lage kosten

2- Gemakkelijk voor handmatige of automatische robottoepassingen

3- Easy to rework

4- Uitstekende bescherming tegen vocht

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

nadelen:

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

2- Onderhoud met lage viscositeit

3- Lage slijtvastheid en chemische weerstand

L Epoxy conformal coating (ER) :

Conforme coatings op basis van epoxyharsen kunnen worden afgewerkt met een handborstel, spray of dompelcoating. Spuiten wordt aanbevolen voor grotere volumes en voor kleinere volumes of prototype-PCB’s.

voordelen:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

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

nadelen:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Verwijder de coating met een gevaarlijk oplosmiddel

2- Slechte prestaties bij lage temperaturen

3- Hoge uithardingskrimp

4- Ze zijn moeilijk opnieuw te doen

L Siliconenhars (OSR) conforme coating:

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

voordelen:

1- Goede chemische bestendigheid, vochtbestendigheid, zoutnevel en hoge temperaturen tot 200 OC

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

3- Geschikt voor PCB-buitentoepassingen met een hoge luchtvochtigheid

De slechte:

1- Niet slijtvast door rubbereigenschappen

2- Kan worden bewerkt, maar niet gemakkelijk, vereist speciale oplosmiddelen, lange inweektijden en roeren als een borstel of ultrasoonbad

3- Lage mechanische sterkte, zwakke hechting op PCB-substraat;

L Polyurethaan (PU) conforme coating:

Geschikt voor PCB-toepassingen in de automobielindustrie, industrie, instrumentatie en telecommunicatie. Vooral in de ruimtevaart botsen brandstofdampen voortdurend met het hoofdgedeelte van elektronische apparatuur en dringen zo het interieur binnen en tasten de printplaat aan

voordelen:

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

nadelen:

1- Na een lange tijd van volledig uithardingsproces, heeft het de neiging om geel te worden bij hoge temperaturen vanwege het hoge VOS-gehalte

2- Net als silicium is het niet gemakkelijk om volledig te verwijderen

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.

voordelen:

1- Excellent dielectric strength

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

3- Can be applied evenly with very thin paint.

nadelen:

1- Demontage/herwerken is erg moeilijk

2- Hoge kosten zijn het grootste nadeel.