După cum știm cu toții, progresul continuu al echipamentelor electronice și al tehnologiei circuitelor, vârful artei inginerești în proiectarea, dezvoltarea și fabricarea circuit imprimat bord (PCB) a fost martor de oameni din întreaga lume. Planeta noastră este plină de mașini extrem de inteligente, roboți automatizați și minuni științifice și, desigur, există o mulțime de PCBS în fiecare colț al planetei, indiferent de țară sau oraș. Cu toate acestea, aceste PCBS diferă în ceea ce privește funcționalitatea, complexitatea, costul de fabricație, calitatea și fiabilitatea. Acest articol se concentrează pe ultimele două puncte, calitatea și fiabilitatea PCBS.

Da, clienții potențiali doresc întotdeauna produse electronice de înaltă calitate, dar acest lucru este foarte scump și poate implica procese complexe de fabricație. În procesul complex de fabricare, asamblare și testare a PCB-ului, există un proces foarte important numit „acoperire conformă” a PCB-ului. Această acoperire conformă este foarte importantă în PCBS din punct de vedere al calității și fiabilității.

Ce este acoperirea conformă și importanța acesteia:

Acoperirea conformă, o acoperire de protecție ultra-subțire a filmului de polimer, poate fi utilizată împreună cu ansambluri montate pe suprafețe de asamblare pentru a proteja cablurile de asamblare, îmbinările de lipit, cablurile expuse și alte puncte metalice de pe suprafața PCB de coroziune, praf sau substanțe chimice datorită diferitelor condiții de funcționare sau de mediu.

Acoperirea conformală poate fi subțire de până la 25 microni și „se conformează” formei și aspectului componentelor plăcii de circuit. După cum s-a menționat mai sus, motivul aplicării unui strat conform pe suprafața (sus și jos) a unui PCB este protejarea PCB-ului de condițiile de mediu externe nefavorabile, crescând astfel durata de viață a PCB-ului și a echipamentelor electronice asociate.

La fel ca temperaturile ridicate găsite în electronice industriale, de fabrică și de mare putere, aceste PCBS cu acoperiri conforme pot rezista la temperaturi extreme. În mod similar, echipamentele electronice instalate în zone / zone apropiate de mare sau ocean pot fi afectate de umiditate ridicată, cum ar fi echipamentele navale electronice de navigație pot fi supuse coroziunii / eroziunii care poate duce la oxidarea metalelor. În mod similar, în laboratoarele de microbiologie și industria medicală, echipamentele electronice sensibile pot fi expuse substanțelor chimice toxice, solvenților acizi și alcalini care se pot vărsa accidental pe un PCB, dar „învelișul de conformare” al PCB-ului va proteja PCB-ul și componentele de rănirea fatală.

Cum se aplică acoperire conformă?

De fapt, metoda de aplicare a „vopselei conformale” în modul corect este atât de importantă, încât trebuie luată în considerare cu atenție modul în care se aplică vopseaua conformă. Este la fel de important să alegeți materiale de acoperire conformă adecvate.

Principalii factori care determină aplicarea corectă a acoperirilor conforme sunt:

1- Grosimea vopselei

2- Nivelul de acoperire atins

3- Gradul de aderență a vopselei la panourile din lemn și componentele acestora.

Există cinci metode de aplicare a acoperirilor conforme:

1- Pictează manual cu o pensulă

2- Acoperire cu aerosoli

3- Acoperire cu pistol de pulverizare atomizant

4- Acoperire automată

5- Selectarea automată a acoperirii

Metoda de întărire / uscare a acoperirii conforme:

Acoperirile conforme pot fi clasificate în funcție de metodele de uscare și întărire utilizate după finalizarea acoperirilor conforme. Aceste metode sunt:

1- Încălzire la căldură / căldură: Acoperirea conformă este uscată la temperatură ridicată. Rata de uscare este mult mai rapidă decât uscarea / întărirea la temperatura camerei.

2- întărirea condensului: Stratul conform al PCB este uscat la temperatura ambiantă, umezeala din atmosferă încetinește procesul de întărire sau uscare.

3- Polimerizare ULTRAVIOLETĂ (UV): Aici PCB cu acoperire conformă este expus la radiații UV. Energia UV determină viteza de întărire a stratului conform PCB

4- Polimerizarea prin oxidare: În această metodă, conformatorii PCB sunt expuși unui mediu în aer liber cu cantități mari de oxigen atmosferic, ceea ce va ajuta la uscarea / întărirea conformerilor pe bază de solvenți

5- întărirea catalitică: Acesta este procesul de întărire a acoperirii conformale în care două materiale sunt fuzionate împreună, dintre care unul este acoperirea conformă. Odată ce acoperirea este fuzionată cu alte materiale catalizatoare, procesul de întărire nu poate fi oprit până nu este complet.

Clasificarea acoperirilor conforme:

Există cinci acoperiri principale conformale utilizate: rășină acrilică, rășină epoxidică, silicon, poliuretan (PU) și acoperire cu poliparaxilen.

L rășină acrilică (AAR):

Acrilicele sunt ideale pentru electronice obișnuite (cu preț redus și volum mare), deoarece AAR este ieftin și poate fi aplicat cu ușurință pe suprafețele PCB prin periere, înmuiere și pulverizare manuală sau automată, reducând timpul de livrare și producând produse rentabile.

Beneficii:

1 – cost redus

2- Ușor pentru aplicații robotice manuale sau automate

3- Ușor de prelucrat

4- Protecție excelentă împotriva umidității

5- Elasticitate bună a suprafeței, poate rezista la descărcarea de tensiune statică și nu reacționează cu atmosfera, prin urmare ajută la vindecare prin evaporarea solventului

Dezavantaje:

1- Datorită utilizării metodelor de întărire / uscare atmosferică pentru acest material, trebuie asigurate sisteme de ventilație adecvate

2- Menținerea vâscozității reduse

3- Rezistență scăzută la uzură și rezistență chimică

L Acoperire epoxidică conformă (ER):

Acoperirile conforme pe bază de rășini epoxidice pot fi completate cu o perie manuală, cu pulverizare sau cu acoperire. Pulverizarea este recomandată pentru volume mai mari și pentru volum mai mic sau prototip PCBS.

Beneficii:

1- Rezistență ridicată la umiditate și rezistență dielectrică bună

2- Rezistență chimică excelentă, rezistență la abraziune, rezistență la umiditate și temperaturi ridicate de până la 150 OC

Dezavantaje:

Vopseaua conformă cu 1-epoxidică este foarte dură și rigidă și poate deteriora PCB-ul și componentele sale dacă se încearcă decojirea sau îndepărtarea. Îndepărtați învelișul utilizând un solvent periculos

2- Performanță slabă la temperatură scăzută

3- Contracție de întărire ridicată

4- Sunt greu de refăcut

L Acoperire conformă cu rășină de silicon (OSR):

Cel mai moale dintre cele două tipuri de acoperiri conforme de mai sus este acoperirile conforme cu rășină siliconică (OSR). Sunt utilizate pe scară largă în lampa LED PCBS fără a reduce intensitatea luminii sau schimbarea culorii. Ideal pentru instalarea PCB la umiditate ridicată și expunere la aer. Potrivit pentru PCB cu temperatură de funcționare ridicată și putere mare

Beneficii:

1- Rezistență chimică bună, rezistență la umiditate, pulverizare cu sare și temperaturi ridicate de până la 200 OC

2- Buna flexibilitate îl face rezistent la stresul de vibrații de pe PCB din mediul extern.

3- Potrivit pentru aplicații PCB în aer liber cu umiditate ridicată

Răul:

1- Nu este rezistent la uzură datorită proprietăților de cauciuc

2- Poate fi refăcut, dar nu cu ușurință, necesitând solvenți speciali, durate lungi de înmuiere și amestecând ca o perie sau o baie cu ultrasunete

3- Rezistență mecanică redusă, aderență slabă la substratul PCB

L Acoperire conformă poliuretanului (PU):

Potrivit pentru aplicații PCB în industria automobilelor, industriale, instrumentare și telecomunicații. În special în industria aerospațială, vaporii de combustibil se ciocnesc constant cu corpul principal al echipamentelor electronice și astfel pătrund în interior și afectează placa PCB

Beneficii:

1- Rezistență ridicată la umiditate, substanțe chimice (acide și alcaline) și uzură

Dezavantaje:

1- După un timp îndelungat de proces complet de întărire, tinde să devină galben la temperaturi ridicate datorită conținutului ridicat de COV

2- La fel ca și siliconul, nu este ușor de îndepărtat complet

Acoperire conformă cu poliparaxilen L:

Acest tip de acoperire este potrivit pentru avionică, microelectronică, senzori, circuite de înaltă frecvență și componente pe bază de PCB dens populate. Se aplică prin depunere de vapori.

Beneficii:

1- Rezistență dielectrică excelentă

2- Rezistență ridicată la umiditate, solvenți, temperaturi extreme și coroziune acidă

3- Poate fi aplicat uniform cu vopsea foarte subțire.

Dezavantaje:

1- Demontarea / reprelucrarea este foarte dificilă

2- Costul ridicat este cel mai mare dezavantaj.