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 คณะกรรมการวงจรพิมพ์ (PCB) ได้รับการเห็นจากผู้คนทั่วโลก 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. อย่างไรก็ตาม PCBS เหล่านี้มีความแตกต่างในด้านการทำงาน ความซับซ้อน ต้นทุนการผลิต คุณภาพ และความน่าเชื่อถือ บทความนี้มุ่งเน้นไปที่สองประเด็นสุดท้ายคือคุณภาพและความน่าเชื่อถือของ PCBS

ใช่ ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูงเสมอ แต่อุปกรณ์นี้มีราคาแพงมากและอาจเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ในกระบวนการที่ซับซ้อนของการผลิต การประกอบ และการทดสอบ PCB มีกระบวนการที่สำคัญมากที่เรียกว่า “การเคลือบตามมาตรฐาน” ของ PCB การเคลือบตามรูปแบบนี้มีความสำคัญมากใน PCBS ในแง่ของคุณภาพและความน่าเชื่อถือ

What is conformal coating and its importance:

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.

การเคลือบผิวแบบ Conformal สามารถบางได้ถึง 25 ไมครอน และ “สอดคล้อง” กับรูปทรงและรูปแบบส่วนประกอบของแผงวงจร ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เหตุผลของการใช้สารเคลือบผิวตามรูปแบบกับพื้นผิว (ด้านบนและด้านล่าง) ของ PCB คือการปกป้อง PCB จากสภาวะแวดล้อมภายนอกที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอายุการใช้งานของ PCB และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้อง

เช่นเดียวกับอุณหภูมิสูงที่พบในอุตสาหกรรม โรงงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง PCBS ที่มีการเคลือบตามรูปแบบสามารถทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงได้ ในทำนองเดียวกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในพื้นที่/พื้นที่ใกล้ทะเลหรือมหาสมุทรอาจได้รับผลกระทบจากความชื้นสูง เช่น อุปกรณ์นำทางอิเล็กทรอนิกส์ของกองทัพเรืออาจได้รับการกัดกร่อน/การกัดเซาะซึ่งอาจทำให้เกิดออกซิเดชันของโลหะ 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.

วิธีการเคลือบคอนฟอร์มอล?

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.

ปัจจัยหลักที่กำหนดการใช้สารเคลือบตามรูปแบบที่เหมาะสมคือ:

1- ความหนาของสี

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- ทาสีด้วยมือด้วยแปรง

2- การเคลือบละอองลอย

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

วิธีการบ่ม/การทำให้แห้งของสารเคลือบตามมาตรฐาน:

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- Condensation Curing: การเคลือบแบบ Condensation ของ PCB จะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิห้อง ความชื้นในบรรยากาศจะทำให้กระบวนการบ่มหรือการทำให้แห้งช้าลง

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- การบ่มด้วยออกซิเดชัน: ในวิธีนี้ คอนฟอร์เมอร์ของ PCB จะต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมแบบเปิดที่มีออกซิเจนในบรรยากาศจำนวนมาก ซึ่งจะช่วยในการทำให้แห้ง/การบ่มคอนฟอร์เมอร์ที่มีตัวทำละลายเป็นตัวทำละลาย

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. เมื่อเคลือบรวมกับวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นแล้ว กระบวนการบ่มจะไม่สามารถหยุดได้จนกว่าจะเสร็จสิ้น

Classification of conformal coatings:

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

แอล อะคริลิคเรซิน (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.

ประโยชน์ที่ได้รับ:

1 – ต้นทุนต่ำ

2- Easy for manual or automatic robot applications

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

ข้อเสีย:

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

2- การบำรุงรักษาความหนืดต่ำ

3- ความต้านทานการสึกหรอต่ำและทนต่อสารเคมี

L Epoxy conformal coating (ER) :

Conformal coatings based on epoxy resins can be completed by hand brush, spray or dip coating. แนะนำให้ใช้สเปรย์สำหรับปริมาตรที่มากขึ้นและสำหรับ PCBS ที่มีปริมาตรน้อยกว่าหรือต้นแบบ

ประโยชน์ที่ได้รับ:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

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

ข้อเสีย:

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

2- ประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำไม่ดี

3- การหดตัวในการบ่มสูง

4- พวกเขายากที่จะทำซ้ำ

L ซิลิโคนเรซิน (OSR) เคลือบตามรูปแบบ:

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

ประโยชน์ที่ได้รับ:

1- ทนต่อสารเคมีได้ดี ทนต่อความชื้น ละอองเกลือ และอุณหภูมิสูงถึง 200 OC

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

3- เหมาะสำหรับงาน PCB กลางแจ้งที่มีความชื้นสูง

เลว:

1- ไม่ทนต่อการสึกหรอเนื่องจากคุณสมบัติของยาง

2- Can be reworked, but not easily, requiring special solvents, long soaking times and stirring like a brush or ultrasonic bath

3- Low mechanical strength, weak adhesion to PCB substrate

สารเคลือบ L Polyurethane (PU)

เหมาะสำหรับการใช้งาน PCB ในยานยนต์ อุตสาหกรรม เครื่องมือวัด และโทรคมนาคม โดยเฉพาะในอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไอระเหยของเชื้อเพลิงจะชนกับส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างต่อเนื่อง และแทรกซึมเข้าไปภายในและส่งผลกระทบต่อบอร์ด PCB

ประโยชน์ที่ได้รับ:

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

ข้อเสีย:

1- หลังจากผ่านกระบวนการบ่มเป็นเวลานาน มันมักจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากมีปริมาณ VOC สูง

2- เช่นเดียวกับซิลิโคน มันไม่ง่ายเลยที่จะเอาออกหมด

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.

ประโยชน์ที่ได้รับ:

1- Excellent dielectric strength

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

3- Can be applied evenly with very thin paint.

ข้อเสีย:

1- Disassembly/rework is very difficult

2- High cost is the biggest drawback.