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 baskılı devre kartı (PCB) dünya çapında insanlar tarafından tanık olmuştur. 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. Ancak bu PCB’ler işlevsellik, karmaşıklık, üretim maliyeti, kalite ve güvenilirlik açısından farklılık gösterir. Bu makale, PCBS’nin kalitesi ve güvenilirliği olan son iki noktaya odaklanmaktadır.

Evet, potansiyel müşteriler her zaman yüksek kaliteli elektronikler ister, ancak bu çok pahalıdır ve karmaşık üretim süreçleri gerektirebilir. PCB üretimi, montajı ve testinin karmaşık sürecinde, PCB’nin “konformal kaplaması” olarak adlandırılan çok önemli bir süreç vardır. Bu konformal kaplama, PCBS’de kalite ve güvenilirlik açısından çok önemlidir.

Konformal kaplama nedir ve önemi:

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.

Uygun kaplama 25 mikron kadar ince olabilir ve devre kartının şekline ve bileşen düzenine “uyum” olabilir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bir PCB’nin yüzeyine (üst ve alt) uyumlu bir kaplamanın uygulanmasının nedeni, PCB’yi olumsuz dış çevre koşullarından korumak ve böylece PCB’nin ve ilgili elektronik ekipmanın hizmet ömrünü arttırmaktır.

Endüstriyel, fabrika ve yüksek güç elektroniklerinde bulunan yüksek sıcaklıklar gibi, koruyucu kaplamalı bu PCB’ler aşırı sıcaklıklara dayanabilir. Benzer şekilde, deniz veya okyanusa yakın alanlara/alanlara kurulan elektronik ekipman, yüksek nemden etkilenebilir, örneğin navigasyon elektronik deniz ekipmanı, metal oksidasyonuna yol açabilecek korozyon/erozyona maruz kalabilir. 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.

Konformal kaplama nasıl uygulanır?

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.

Uygun kaplamaların uygun şekilde uygulanmasını belirleyen ana faktörler şunlardır:

1- Boya kalınlığı

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- Fırça ile elle boyayın

2- Aerosol kaplama

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Konformal kaplama kürleme/kurutma yöntemi:

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-Yoğuşma kürleme: PCB’nin konformal kaplaması ortam sıcaklığında kurutulur, atmosferdeki nem kürleme veya kurutma işlemini yavaşlatır.

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- Oksidasyon kürleme: Bu yöntemde, PCB konformerleri, solvent bazlı konformerlerin kurumasına/kürlenmesine yardımcı olacak yüksek miktarda atmosferik oksijen içeren bir açık hava ortamına maruz bırakılır.

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. Kaplama bir kez diğer katalizör malzemeleriyle birleştiğinde, kürleme işlemi tamamlanana kadar durdurulamaz.

Classification of conformal coatings:

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

L Akrilik reçine (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.

Faydaları:

1 – düşük maliyetli

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

Dezavantajları:

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

2- Düşük viskoziteli bakım

3- Düşük aşınma direnci ve kimyasal direnç

L Epoxy conformal coating (ER) :

Epoksi reçinelere dayalı konformal kaplamalar, el fırçası, sprey veya daldırma kaplama ile tamamlanabilir. Daha büyük hacimler ve daha küçük hacimli veya prototip PCB’ler için püskürtme önerilir.

Faydaları:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

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

Dezavantajları:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Tehlikeli bir solvent kullanarak kaplamayı çıkarın

2- Düşük düşük sıcaklık performansı

3- Yüksek kürleme büzülmesi

4- Yeniden yapmak zordur

L Silikon reçine (OSR) uyumlu kaplama:

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

Faydaları:

1- İyi kimyasal direnç, nem direnci, tuz püskürtme ve 200 OC’ye kadar yüksek sıcaklıklar

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

3- Yüksek nemli PCB dış mekan uygulamaları için uygundur

Kötü:

1- Kauçuk özelliklerinden dolayı aşınmaya dayanıklı değildir

2- Yeniden işlenebilir, ancak kolay değil, özel solventler, uzun ıslatma süreleri ve fırça veya ultrasonik banyo gibi karıştırma gerektirir.

3- Low mechanical strength, weak adhesion to PCB substrate

L Poliüretan (PU) konformal kaplama:

Otomotiv, endüstriyel, enstrümantasyon ve telekomünikasyondaki PCB uygulamaları için uygundur. Özellikle havacılıkta, yakıt buharları elektronik ekipmanın ana gövdesiyle sürekli çarpışır ve böylece iç kısma nüfuz eder ve PCB kartını etkiler.

Faydaları:

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

Dezavantajları:

1- Uzun bir süre tam kürleşmeden sonra yüksek VOC içeriğinden dolayı yüksek sıcaklıklarda sararma eğilimi gösterir.

2- Silikon gibi tamamen çıkarılması kolay değildir.

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.

Faydaları:

1- Excellent dielectric strength

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

3- Can be applied evenly with very thin paint.

Dezavantajları:

1- Disassembly/rework is very difficult

2- Yüksek maliyeti en büyük dezavantajıdır.