Som vi alle vet, den kontinuerlige utviklingen av elektronisk utstyr og kretsteknologi, toppen av ingeniørkunst i design, utvikling og produksjon av trykte kretskort (PCB) har vært vitne til av mennesker rundt om i verden. Planeten vår er full av svært intelligente maskiner, automatiserte roboter og vitenskapelige underverk, og selvfølgelig er det rikelig med PCBS i hvert hjørne av planeten, uansett hvilket land eller by det er. Imidlertid er disse PCBS forskjellige i funksjonalitet, kompleksitet, produksjonskostnad, kvalitet og pålitelighet. Denne artikkelen fokuserer på de to siste punktene, kvaliteten og påliteligheten til PCBS.

Ja, potensielle kunder vil alltid ha elektronikk av høy kvalitet, men dette er veldig dyrt og kan innebære komplekse produksjonsprosesser. I den komplekse prosessen med produksjon, montering og testing av PCB er det en veldig viktig prosess som kalles “konform belegg” av PCB. Dette konforme belegget er veldig viktig i PCBS når det gjelder kvalitet og pålitelighet.

Hva er konform belegg og dets betydning:

Overensstemmende belegg, et ultratynnt beskyttende belegg av polymerfilm, kan brukes sammen med enheter montert på monteringsoverflater for å beskytte monteringsledninger, loddeskjøter, eksponerte ledninger og andre metallpunkter på PCB-overflaten mot korrosjon, støv eller kjemikalier på grunn av forskjellige drifts- eller miljøforhold.

Det konforme belegget kan være så tynt som 25 mikron og “samsvarer” med formen og komponentoppsettet på kretskortet. Som nevnt ovenfor er årsaken til påføring av et konformt belegg på overflaten (topp og bunn) på et kretskort for å beskytte kretskortet mot ugunstige ytre miljøforhold, og dermed øke levetiden til kretskortet og tilhørende elektronisk utstyr.

I likhet med høye temperaturer som finnes i industri-, fabrikk- og høyeffektelektronikk, tåler disse PCBS med konforme belegg ekstreme temperaturer. På samme måte kan elektronisk utstyr installert i områder/områder nær sjøen eller havet påvirkes av høy luftfuktighet, for eksempel elektronisk navigasjonsutstyr kan være utsatt for korrosjon/erosjon som kan føre til metalloksidasjon. På samme måte, i mikrobiologilaboratorier og medisinsk industri, kan sensitivt elektronisk utstyr utsettes for giftige kjemikalier, sure og alkaliske løsningsmidler som ved et uhell kan søle på et PCB, men PCBs “konformasjonsbelegg” vil beskytte PCB og komponenter mot dødelig skade.

Hvordan påføre konformt belegg?

Faktisk er metoden for påføring av “konform maling” på riktig måte så viktig at det må tas nøye hensyn til hvordan konform maling påføres. Det er like viktig å velge passende beleggmaterialer.

Hovedfaktorene som bestemmer riktig bruk av konforme belegg er:

1- Tykkelse på maling

2- Oppnådd dekningsnivå

3- Graden av vedheft av maling til trepaneler og deres komponenter.

Det er fem metoder for påføring av konforme belegg:

1- Mal for hånd med en pensel

2- Aerosolbelegg

3- Atomiserende spraypistolbelegg

4- Automatisk dyppebelegg

5- Automatisk valg av belegg

Konform form for herding/tørking av belegget:

Conformal coatings themselves can be classified according to the drying and curing methods used after conformal coatings are completed. Disse metodene er:

1- Heat/heat curing: Conformal coating is dried at high temperature. Tørkehastigheten er mye raskere enn normal tørking/herding ved romtemperatur.

2- Kondensherding: Det konforme belegget av PCB tørkes ved omgivelsestemperatur, fuktighet i atmosfæren reduserer herde- eller tørkeprosessen.

3- ULTRAVIOLET (UV) herding: Her utsettes PCB med konform belegg for UV-stråling. UV -energien bestemmer herdehastigheten til PCB -konform belegg

4- Oksidasjonsherding: I denne metoden blir PCB-konformere utsatt for et friluftsmiljø med store mengder atmosfærisk oksygen, noe som vil hjelpe til med tørking/herding av løsemiddelbaserte konformere

5- Katalytisk herding: Dette er prosessen med herding av konform belegg der to materialer smelter sammen, hvorav det ene er konform belegg. Når belegget er smeltet med andre katalysatormaterialer, kan herdeprosessen ikke stoppes før den er fullført.

Klassifisering av samsvarende belegg:

Det er fem hovedkonforme belegg som brukes: akrylharpiks, epoksyharpiks, silikon, polyuretan (PU) og polyparaxylenbelegg.

L Akrylharpiks (AAR):

Akryl er ideelt for (lavpris og høyt volum) vanlig elektronikk fordi AAR er billig og lett kan påføres PCB-overflater med pensel, dypp og manuell eller automatisk sprøyting, noe som reduserer behandlingstid og produserer kostnadseffektive produkter.

fordeler:

1 – lav kostnad

2- Enkel for manuelle eller automatiske robotapplikasjoner

3- Lett å omarbeide

4- Utmerket fuktighetsbeskyttelse

5- God overflateelastisitet, tåler statisk spenningsutladning og reagerer ikke med atmosfæren, hjelper derfor med å kurere gjennom fordampning av løsningsmiddel

Ulemper:

1- På grunn av bruk av atmosfæriske herde-/tørkemetoder for dette materialet, må det sikres riktig ventilasjonssystem

2- Vedlikehold med lav viskositet

3- Lav slitestyrke og kjemisk motstand

L Epoxy conformal coating (ER) :

Konforme belegg basert på epoksyharpikser kan fullføres med håndbørste, spray eller dyppebelegg. Sprøyting anbefales for større volumer og for mindre volum eller prototype PCBS.

fordeler:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

2- Utmerket kjemisk motstand, slitestyrke, fuktmotstand og høye temperaturer opp til 150 OC

Ulemper:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Fjern belegget med et farlig løsningsmiddel

2- Dårlig lavtemperaturytelse

3- Høy herdende krymping

4- De er vanskelige å gjøre om

L Silikonharpiks (OSR) -konform belegg:

Den mykeste av de to ovennevnte typene av konforme belegg er silikonharpiks (OSR) konforme belegg. De er mye brukt i LED -lampe PCBS uten å redusere lysintensitet eller fargeendring. Ideell for PCB -installasjon ved høy luftfuktighet og eksponering for luft. Passer til kretskort med høy driftstemperatur og høy effekt

fordeler:

1- God kjemisk motstand, fuktmotstand, saltspray og høye temperaturer opp til 200 OC

2- God fleksibilitet gjør den motstandsdyktig mot vibrasjonsspenning på PCB fra ytre miljø.

3- Passer for PCB utendørs applikasjoner med høy luftfuktighet

Det dårlige:

1- Ikke slitesterk på grunn av gummigenskaper

2- Kan omarbeides, men ikke lett, krever spesielle løsningsmidler, lange bløtleggingstider og omrøring som en børste eller ultralydbad

3- Lav mekanisk styrke, svak vedheft til PCB-underlag

L Polyuretan (PU) konform belegg:

Passer for PCB -applikasjoner innen bil, industri, instrumentering og telekommunikasjon. Spesielt innen luftfart kolliderer drivstoffdamp stadig med hoveddelen av elektronisk utstyr og trenger dermed inn i interiøret og påvirker kretskortet

fordeler:

1- Høy motstand mot fuktighet, kjemikalier (syre og alkali) og slitasje

Ulemper:

1- Etter lang tid med fullstendig herdingsprosess, har den en tendens til å bli gul ved høye temperaturer på grunn av det høye VOC-innholdet

2- Som silisium er det ikke lett å fjerne helt

L polyparaxylen konform belegg:

Denne typen belegg er egnet for avionikk, mikroelektronikk, sensorer, høyfrekvente kretser og tett befolkede PCB-baserte komponenter. Det påføres ved hjelp av dampavsetning.

fordeler:

1- Utmerket dielektrisk styrke

2- Høy motstand mot fuktighet, løsemidler, ekstreme temperaturer og sur korrosjon

3- Kan påføres jevnt med veldig tynn maling.

Ulemper:

1- Demontering/omarbeid er veldig vanskelig

2- Høye kostnader er den største ulempen.