Hvad er PCB Conformal Coating?
PCB Conformal coating er et klæbemiddel af coating-typen, der primært er fremstillet af silikoneharpikser, akrylater, polyuretan eller epoxyharpikser, og som er specielt designet til at beskytte printkort. Det påføres ved hjælp af sprøjtning, børstning eller dypning og danner en gennemsigtig beskyttelsesfilm, der typisk er 40-60 mikrometer tyk på printkortets overflade og effektivt beskytter elektroniske komponenter mod miljøfaktorer.
Kernefunktioner i PCB Conformal Coating
Beskyttelse mod fugt
PCB conformal coating forhindrer effektivt, at fugt trænger ind i printkort, så man undgår forringelse af den elektriske ydeevne og materialeudvidelse forårsaget af fugtige miljøer. Den tætte beskyttelsesfilm modstår skader på præcisionskredsløb under forhold med høj luftfugtighed (>95% RH).
Modstandsdygtighed over for saltsprøjt og korrosion
Til havmiljøer eller industriområder med høj saltholdighed giver konform belægning fremragende modstandsdygtighed over for salttåge og beskytter kobberfolie og loddesamlinger mod korrosion fra saltholdig luft, hvilket sikrer stabil drift af udstyret i barske miljøer.
Forebyggelse af skimmelsvamp og isolering
Belægningsformuleringen hæmmer skimmelvækst på kredsløbsoverflader og forhindrer biologiske kortslutninger. Samtidig opretholder dens fremragende isoleringsegenskaber kredsløbets stabilitet og forhindrer elektrostatisk interferens og elektriske fejl.
Stødabsorbering og buffering
Ved at absorbere og sprede mekanisk stress gennem sin elastiske beskyttelsesfilm reducerer conformal coating effektivt fysiske skader på elektroniske komponenter fra eksterne vibrationer og stød, hvilket forbedrer udstyrets pålidelighed i vibrerende miljøer.
Nøglekarakteristika for PCB Conformal Coating
- Bredt temperaturområde: -60°C til 200°C, velegnet til miljøer med ekstreme temperaturer
- Fremragende dielektriske egenskaber: Høj isoleringsstyrke sikrer kredsløbsstabilitet
- Modstandsdygtighed over for kemisk korrosion: Modstår erosion fra syrer, baser, opløsningsmidler og andre kemikalier
- Gennemsigtighed uden at påvirke inspektionen: Danner et gennemsigtigt beskyttelseslag efter hærdning, hvilket letter inspektion og vedligeholdelse af kredsløb.
- Overholdelse af internationale standarder: Opfylder branchecertificeringer som MIL-I-46058C og UL94
Sammenligning af de vigtigste materialetyper til PCB-overfladebehandling
Akrylat-konform belægning
- Hærdningshastighed: Overfladen tørrer på 10-30 minutter ved stuetemperatur
- Temperaturområde: Op til 125°C
- Fordele: Lave omkostninger, hurtig hærdning, let omarbejde
- Passende applikationer: Forbrugerelektronik med generelle krav til fugtbeskyttelse
Silicone Resin Conformal Coating
- Temperatur og ydeevne: -60°C til 200°C, modstandsdygtig over for pludselige temperaturændringer
- Elastisk ydeevne: Fremragende fleksibilitet, overlegen modstandsdygtighed over for stød
- Ulemper: Relativ svag vedhæftning
- Passende applikationer: Bilelektronik, skiftende miljøer med høj og lav temperatur
Overensstemmende belægning af polyurethan
- Ydeevne ved lave temperaturer: Bevarer elasticiteten under -40 °C
- Kemisk modstandsdygtighed: Modstandsdygtig over for opløsningsmidler og kemisk korrosion
- Begrænsninger: Udsat for ældning i miljøer med høje temperaturer
- Passende applikationer: Industrielle kontroltavler, udendørs udstyr
Overensstemmende belægning af epoxyharpiks
- Mekanisk styrke: Stærk slidstyrke, fremragende beskyttende ydeevne
- Ulemper: Høj skørhed, utilstrækkelig fleksibilitet
- Passende applikationer: Udstyr, der kræver høj mekanisk styrke
Detaljeret proces til påføring af PCB-overensstemmende belægning
Børstemetode
Passende scenarier: Vedligeholdelse af små serier eller lokale reparationer
Procespunkter:
- Brug naturfiberpensler til ensartet påføring i samme retning
- Kontroltykkelse mellem 0,1-0,3 mm
- Læg fladt til hærdning efter påføring, accelereret opvarmning mulig (65°C bagning i 15-35 minutter)
Sprøjtemetode
Passende scenarier: Lille til mellemstor batchproduktion, høj effektivitet
Procespunkter:
- Brug sprøjtepistoler eller aerosoldåser med ensartet bevægelse
- Arbejde i lukkede, ventilerede miljøer med beskyttelsesudstyr
- Lagvis sprøjtning sikrer ensartet dækning (påfør det andet lag, når det første lag er hærdet)
Metode til dypning
Passende scenarier: Stort udstyr eller serieproduktion
Procespunkter:
- Nedsænk printkortet lodret i coatingtanken i 1 minut, og fjern det langsomt for at undgå bobler.
- Juster dyppeparametre for at sikre ensartet tykkelse
- Forudgående maskering af følsomme områder som f.eks. stik
Selektiv belægning
Passende scenarier: Høje krav til præcision, reduceret materialespild
Procespunkter:
- Programstyrede sprøjter til præcis dækning af målområdet
- Tilpassede armaturer beskytter ikke-coatede komponenter
- Materialeudnyttelsesgrad op til 85%
UV-hærdende belægning
Passende scenarier: Præcisionselektronik og hurtig masseproduktion
Procespunkter:
- Hurtig hærdning inden for 10 sekunder under UV-eksponering
- 100% fast indhold uden fordampning af opløsningsmidler, miljøvenligt
- Bemærk sekundære hærdningskrav i skyggeområder
Guide til hærdetid for PCB-overfladebehandling
Hærdning ved stuetemperatur
- Overfladens tørretid: 10-15 minutter
- Indledende hærdning: 3-4 timer (kan overføres fra bord til bord)
- Fuld hærdning: 24 timer (20°C miljø)
Varmehærdning
- 60-80 °C miljø: 15 minutters fuld hærdning
- Klar til brug efter 15 minutters afkøling
- Forkorter traditionelle hærdningscyklusser betydeligt
UV-hærdning
- UV-eksponering: Hurtig hærdning inden for 10 sekunder
- Nogle produkter kræver efterfølgende fugthærdning
- Velegnet til højeffektive produktionslinjer
Nøglefaktorer for valg af PCB-overfladebehandling
Valg baseret på applikationsmiljø
- Elektronik til biler: Silikoneharpiks (temperaturændring + vibrationsmodstand)
- Medicinsk udstyr: Polyurethan (fugtbeskyttelse + biokompatibilitet)
- Udendørs udstyr: Epoxyharpiks (UV-bestandighed + mekanisk styrke)
- Højfrekvente kredsløb: Materialer med lav dielektrisk konstant (undgå signalinterferens)
Udvælgelse baseret på proceskrav
- Anvendelsesmetode: Sprøjtning er velegnet til store områder, og dypning er til komplekse strukturer
- Betingelser for hærdning: UV-hærdning er ideel til hurtig produktion, og termisk hærdning kræver udstyrssupport
- Krav til omarbejdning: Loddebare typer letter reparationer, ikke-loddebare typer giver bedre beskyttelse
Standarder for præstationsverifikation
- Krav til certificering: Internationale standarder som MIL-I-46058C, UL94
- Vigtige tests: Vedhæftning (cross-cut test), fugtbestandighed (85°C/85% RH test)
- Kontrol af tykkelse: Tør film 25-40 μm (standard), 50 μm til høje beskyttelseskrav
Almindelige problemer med PCB-overfladebehandling og løsninger
Problemer med bobler
Årsager: Høj viskositet af opløsningsmiddelbaserede belægninger eller for stor tykkelse
Løsninger: Juster viskositeten, lad stå i 1 time for at frigøre bobler, optimer ovnens temperaturkurve
Revner og delaminering
Årsager: Filmtykkelse over 75 μm, overdreven hærdningsspænding
Løsninger: Kontrollér tykkelsen, rengør loddesamlingerne grundigt for at undgå forurening
Pinholes og appelsinskal
Årsager: Fugt i underlaget, støv eller ukorrekte sprøjteparametre
Løsninger: Forbedre rengøringen af underlaget, juster sprøjteparametrene, brug langsomt tørrende fortyndingsmidler
Den mest effektive proces til påføring af PCB-overfladebehandling
Til masseproduktion, selektiv sprøjtning er den mest effektive PCB-overfladebehandlingsproces:
- Sprøjtehastigheder på op til 15 cm/s, 5-10 gange mere effektivt end børstning
- Materialeudnyttelse på op til 85%, hvilket langt overstiger traditionel sprøjtning med 30-50%
- Programmeringsnøjagtighed op til ±0,1 mm, velegnet til printkort med høj densitet
- Kombineret med UV-hærdning giver det mulighed for hurtig masseproduktion
Vigtige procesparametre: Dysediameter 0,15-0,3 mm, bevægelseshastighed 20-50 mm/s, filmtykkelse 25-75 μm.
Konklusion
PCB-belægning er et vigtigt beskyttelsesmateriale til moderne elektronisk udstyr, der forbedrer kredsløbets pålidelighed og levetid i barske miljøer. Valg af den rette PCB-belægning kræver omfattende overvejelser om anvendelsesmiljø, materialeegenskaber, proceskrav og omkostningsfaktorer. Gennem korrekt udvælgelse og standardiserede påføringsprocesser kan PCB-belægning give omfattende beskyttelse af elektronisk udstyr og sikre stabil drift i udfordrende miljøer som høj luftfugtighed, ætsende forhold og vibrationer.