Was ist PCB Conformal Coating?
PCB Konforme Beschichtung ist ein beschichtungsartiger Klebstoff, der hauptsächlich aus Silikonharzen, Acrylaten, Polyurethan- oder Epoxidharzen besteht und speziell zum Schutz von Leiterplatten entwickelt wurde. Er wird durch Sprühen, Streichen oder Tauchen aufgetragen und bildet einen transparenten Schutzfilm, der in der Regel 40-60 Mikrometer dick ist, auf der Leiterplattenoberfläche, der die elektronischen Komponenten wirksam vor Umwelteinflüssen schützt.
Kernfunktionen der PCB-Konformitätsbeschichtung
Schutz vor Nässe
Die konforme Beschichtung von Leiterplatten verhindert wirksam das Eindringen von Feuchtigkeit in die Leiterplatten und beugt so einer Verschlechterung der elektrischen Leistung und einer Ausdehnung des Materials in feuchten Umgebungen vor. Der dichte Schutzfilm widersteht Schäden an Präzisionsschaltungen unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit (>95% RH).
Korrosionsbeständigkeit gegen Salzsprühnebel
In Meeresumgebungen oder Industriestandorten mit hohem Salzgehalt bietet die konforme Beschichtung eine hervorragende Beständigkeit gegen Salzsprühnebel und schützt Kupferfolie und Lötstellen vor Korrosion durch salzhaltige Luft, wodurch ein stabiler Gerätebetrieb in rauen Umgebungen gewährleistet wird.
Schimmelprävention und Isolierung
Die Beschichtungsformulierung hemmt das Schimmelwachstum auf Leiterplattenoberflächen und verhindert so biologische Kurzschlüsse. Gleichzeitig sorgen die hervorragenden Isolationseigenschaften für die Stabilität der Schaltkreise und verhindern elektrostatische Störungen und elektrische Ausfälle.
Schockabsorption und Pufferung
Durch die Absorption und Streuung mechanischer Belastungen durch den elastischen Schutzfilm verringert die Schutzlackierung effektiv die physische Beschädigung elektronischer Komponenten durch externe Vibrationen und Stöße und erhöht die Zuverlässigkeit der Geräte in vibrierenden Umgebungen.
Hauptmerkmale der PCB-Konformitätsbeschichtung
- Breiter Temperaturbereich: -60°C bis 200°C, geeignet für extreme Temperaturbereiche
- Ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften: Hohe Isolationsfestigkeit gewährleistet Stabilität des Stromkreises
- Chemische Korrosionsbeständigkeit: Widersteht der Erosion durch Säuren, Laugen, Lösungsmittel und andere Chemikalien
- Transparenz ohne Beeinträchtigung der Inspektion: Bildet nach dem Aushärten eine transparente Schutzschicht, die die Inspektion und Wartung der Schaltkreise erleichtert
- Einhaltung internationaler Normen: Erfüllt Industriezertifizierungen wie MIL-I-46058C und UL94
Vergleich der wichtigsten Materialtypen für die konforme Beschichtung von Leiterplatten
Acrylat Konforme Beschichtung
- Aushärtungsgeschwindigkeit: Oberflächentrocken in 10-30 Minuten bei Raumtemperatur
- Temperaturbereich: Bis zu 125°C
- Vorteile: Geringe Kosten, schnelle Aushärtung, einfache Nacharbeit
- Geeignete Anwendungen: Unterhaltungselektronik mit allgemeinen Feuchtigkeitsschutzanforderungen
Konforme Beschichtung auf Silikonharzbasis
- Temperatur Leistung: -60°C bis 200°C, resistent gegen plötzliche Temperaturschwankungen
- Elastische Leistung: Ausgezeichnete Flexibilität, hohe Stoßfestigkeit
- Benachteiligungen: Relativ schwache Adhäsion
- Geeignete Anwendungen: Automobilelektronik, wechselnde Hoch- und Tieftemperaturumgebungen
Konforme Polyurethan-Beschichtung
- Leistung bei niedrigen Temperaturen: Behält seine Elastizität unter -40°C
- Chemische Beständigkeit: Beständig gegen Lösungsmittel und chemische Korrosion
- Beschränkungen: Anfällig für Alterung in Umgebungen mit hohen Temperaturen
- Geeignete Anwendungen: Industrielle Schalttafeln, Außenanlagen
Epoxidharz Konforme Beschichtung
- Mechanische Festigkeit: Hohe Verschleißfestigkeit, hervorragende Schutzleistung
- Benachteiligungen: Hohe Sprödigkeit, unzureichende Flexibilität
- Geeignete Anwendungen: Geräte, die eine hohe mechanische Festigkeit erfordern
Detaillierter PCB Conformal Coating Anwendungsprozess
Bürsten-Methode
Geeignete Szenarien: Wartung von Kleinserien oder lokale Reparaturen
Prozess-Punkte:
- Verwenden Sie Naturfaserbürsten für einen gleichmäßigen Auftrag in dieselbe Richtung
- Kontrolldicke zwischen 0,1-0,3 mm
- Zum Aushärten nach dem Auftragen flach hinlegen, beschleunigtes Erhitzen möglich (65°C Backen für 15-35 Minuten)
Sprühverfahren
Geeignete Szenarien: Kleine bis mittlere Serienproduktion, hohe Effizienz
Prozess-Punkte:
- Sprühpistolen oder Sprühdosen mit gleichmäßiger Bewegung verwenden
- Arbeiten Sie in geschlossenen, belüfteten Umgebungen mit Schutzausrüstung
- Schichtweises Sprühen gewährleistet eine gleichmäßige Abdeckung (die zweite Schicht wird nach dem Aushärten der ersten Schicht aufgetragen)
Eintauchmethode
Geeignete Szenarien: Großgeräte oder Serienproduktion
Prozess-Punkte:
- Tauchen Sie die Leiterplatte 1 Minute lang senkrecht in den Beschichtungsbehälter ein und nehmen Sie sie langsam heraus, um Blasen zu vermeiden.
- Einstellen der Tauchparameter, um eine gleichbleibende Dicke zu gewährleisten
- Vormaskieren sensibler Bereiche wie Steckverbinder
Selektive Beschichtung
Geeignete Szenarien: Hohe Präzisionsanforderungen, weniger Materialabfall
Prozess-Punkte:
- Programmgesteuerte Sprühgeräte für präzise Zielgebietsabdeckung
- Kundenspezifische Vorrichtungen schützen nicht beschichtete Komponenten
- Materialnutzungsgrad bis zu 85%
UV-härtende Beschichtung
Geeignete Szenarien: Präzisionselektronik und schnelle Massenproduktion
Prozess-Punkte:
- Schnelle Aushärtung innerhalb von 10 Sekunden unter UV-Bestrahlung
- 100% Feststoffgehalt ohne Lösungsmittelverdampfung, umweltfreundlich
- Beachten Sie die Anforderungen an die Sekundärhärtung in Schattenbereichen
PCB Conformal Coating Aushärtezeit-Leitfaden
Aushärtung bei Raumtemperatur
- Trocknungszeit der Oberfläche: 10-15 Minuten
- Erste Aushärtung: 3-4 Stunden (Platte übertragbar)
- Vollständige Aushärtung: 24 Stunden (20°C Umgebungstemperatur)
Hitzehärtung
- 60-80°C Umgebung: 15 Minuten vollständige Aushärtung
- Gebrauchsfertig nach 15 Minuten Kühlung
- Erhebliche Verkürzung der traditionellen Aushärtungszyklen
UV-Härtung
- UV-Belichtung: Schnelle Aushärtung innerhalb von 10 Sekunden
- Einige Produkte erfordern eine nachträgliche Feuchtigkeitshärtung
- Geeignet für hocheffiziente Produktionslinien
Schlüsselfaktoren für die Auswahl von PCB-Konformitätsbeschichtungen
Auswahl auf Basis der Anwendungsumgebung
- Kfz-Elektronik: Silikonharze (Temperaturwechsel- und Vibrationsbeständigkeit)
- Medizinische Ausrüstung: Polyurethan (Feuchtigkeitsschutz + Biokompatibilität)
- Outdoor-Ausrüstung: Epoxidharz (UV-Beständigkeit + mechanische Festigkeit)
- Hochfrequenz-Schaltungen: Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Vermeidung von Signalstörungen)
Auswahl aufgrund von Prozessanforderungen
- Methode der Anwendung: Das Sprühen eignet sich für große Flächen, das Tauchen für komplexe Strukturen.
- Aushärtungsbedingungen: Die UV-Härtung ist ideal für eine schnelle Produktion, und die thermische Härtung erfordert eine Unterstützung durch Geräte
- Nacharbeit Anforderungen: Lötbare Typen erleichtern Reparaturen, nicht lötbare Typen bieten besseren Schutz
Standards für die Leistungsüberprüfung
- Anforderungen an die Zertifizierung: Internationale Normen wie MIL-I-46058C, UL94
- Wichtige Tests: Haftung (Gitterschnitttest), Feuchtigkeitsbeständigkeit (85°C/85% RH Test)
- Dickensteuerung: Trockenfilm 25-40μm (Standard), 50μm für hohe Schutzanforderungen
Häufige Probleme und Lösungen bei der Anwendung von PCB Conformal Coating
Blasen-Probleme
Verursacht: Hohe Viskosität von Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis oder übermäßige Dicke
Lösungen: Viskosität einstellen, 1 Stunde stehen lassen, um Blasen zu lösen, Temperaturkurve im Ofen optimieren
Rissbildung und Delamination
Verursacht: Schichtdicke von mehr als 75μm, übermäßige Aushärtungsspannung
Lösungen: Dicke kontrollieren, Lötstellen gründlich reinigen, um Verunreinigungen zu vermeiden
Nadellöcher und Orangenschalen
Verursacht: Feuchtigkeit des Substrats, Staub oder ungeeignete Sprühparameter
Lösungen: Verbesserung der Untergrundreinigung, Anpassung der Spritzparameter, Verwendung langsam trocknender Verdünner
Effizientester PCB Conformal Coating Applikationsprozess
Für die Massenproduktion, selektives Sprühen ist das effizienteste Verfahren zur konformen Beschichtung von Leiterplatten:
- Sprühgeschwindigkeiten bis zu 15 cm/s, 5-10 mal effizienter als Bürsten
- Materialnutzungsrate von bis zu 85%, weit mehr als die 30-50% des traditionellen Spritzens
- Programmiergenauigkeit bis zu ±0,1 mm, geeignet für Leiterplatten mit hoher Dichte
- Kombiniert mit UV-Härtung, ermöglicht schnelle Massenproduktion
Wichtigste Prozessparameter: Düsendurchmesser 0,15-0,3mm, Bewegungsgeschwindigkeit 20-50mm/s, Schichtdicke 25-75μm.
Schlussfolgerung
Die Schutzbeschichtung von Leiterplatten ist ein wichtiges Schutzmaterial für moderne elektronische Geräte, das die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Leiterplatten in rauen Umgebungen deutlich erhöht. Die Auswahl der geeigneten Schutzschicht für Leiterplatten erfordert eine umfassende Berücksichtigung der Anwendungsumgebung, der Materialeigenschaften, der Prozessanforderungen und der Kostenfaktoren. Durch die richtige Auswahl und standardisierte Anwendungsverfahren kann die PCB-Beschichtung einen umfassenden Schutz für elektronische Geräte bieten und einen stabilen Betrieb in schwierigen Umgebungen wie hoher Luftfeuchtigkeit, korrosiven Bedingungen und Vibrationen gewährleisten.