Mikä on PCB Conformal Coating?
PCB conformal coating on päällystetyyppinen liima, joka on valmistettu pääasiassa silikonihartseista, akrylaateista, polyuretaanista tai epoksihartseista ja joka on erityisesti suunniteltu suojaamaan painettuja piirilevyjä. Se levitetään ruiskuttamalla, sivelemällä tai kastamalla, ja se muodostaa piirilevyn pinnalle läpinäkyvän suojakalvon, joka on tyypillisesti 40-60 mikronin paksuinen ja suojaa elektroniikkakomponentit tehokkaasti ympäristötekijöiltä.
PCB Conformal Coatingin ydintoiminnot
Kosteussuojaus
Piirilevyjen conformal pinnoite estää tehokkaasti kosteuden tunkeutumisen piirilevyihin, jolloin vältetään sähköisen suorituskyvyn heikkeneminen ja kosteiden ympäristöjen aiheuttama materiaalin laajeneminen. Sen tiheä suojakalvo kestää tarkkuuspiirien vaurioitumista korkeassa kosteudessa (>95% RH).
Suolasumun korroosionkestävyys
Meriympäristöissä tai korkean suolapitoisuuden teollisuusalueilla conformal-pinnoite tarjoaa erinomaisen suolasuihkunkestävyyden, joka suojaa kuparifoliota ja juotosliitoksia suolaisen ilman aiheuttamalta korroosiolta ja varmistaa laitteiden vakaan toiminnan vaikeissa ympäristöissä.
Homeen ehkäisy ja eristys
Pinnoite estää homeen kasvua piirilevyn pinnoilla ja estää biologiset oikosulut. Samalla sen erinomaiset eristysominaisuudet ylläpitävät piirin vakautta ja ehkäisevät sähköstaattisia häiriöitä ja sähkövikoja.
Iskunvaimennus ja puskurointi
Vaimentamalla ja hajauttamalla mekaanista rasitusta elastisen suojakalvonsa avulla konformipinnoite vähentää tehokkaasti ulkoisten tärinöiden ja iskujen elektroniikkakomponenteille aiheuttamia fyysisiä vaurioita ja parantaa laitteiden luotettavuutta tärisevissä ympäristöissä.
PCB Conformal Coatingin tärkeimmät ominaisuudet
- Laaja lämpötila-alue: -60°C - 200°C, soveltuu äärimmäisiin lämpötilaympäristöihin.
- Erinomaiset dielektriset ominaisuudet: Korkea eristyslujuus takaa piirin vakauden
- Kemiallinen korroosionkestävyys: Kestää happojen, emästen, liuottimien ja muiden kemikaalien aiheuttamaa eroosiota.
- Läpinäkyvyys vaikuttamatta tarkastukseen: Muodostaa läpinäkyvän suojakerroksen kovettumisen jälkeen, mikä helpottaa piirin tarkastusta ja huoltoa.
- Kansainvälisten standardien noudattaminen: Täyttää teollisuuden sertifioinnit, kuten MIL-I-46058C ja UL94.
Tärkeimpien PCB Conformal Coating -materiaalityyppien vertailu
Akrylaatti Conformal Coating
- Kovettumisnopeus: Pinta kuivuu 10-30 minuutissa huoneenlämmössä
- Lämpötila-alue: Jopa 125°C
- Edut: Edullinen, nopea kovettuminen, helppo jälkityöstö.
- Sopivat sovellukset: Viihde-elektroniikka, jolla on yleiset kosteussuojavaatimukset
Silikonihartsi Conformal Coating
- Lämpötilan suorituskyky: -60°C - 200°C, kestää äkillisiä lämpötilanvaihteluita.
- Elastinen suorituskyky: Erinomainen joustavuus, erinomainen iskunkestävyys
- HaitatN/OFF): Suhteellisen heikko tarttuvuus
- Sopivat sovellukset: Autoelektroniikka, vaihtuvat korkeat ja matalat lämpötilat
Polyuretaani Conformal Coating
- Matalan lämpötilan suorituskyky: Säilyttää kimmoisuuden alle -40 °C:ssa.
- Kemiallinen kestävyys: Kestää liuottimia ja kemiallista korroosiota
- Rajoitukset: Altis vanhenemiselle korkeissa lämpötiloissa.
- Sopivat sovellukset: Teollisuuden ohjaustaulut, ulkolaitteet
Epoksihartsi Conformal Coating
- Mekaaninen lujuus: Vahva kulutuskestävyys, erinomainen suojaava suorituskyky
- HaitatN/OFF): Suuri hauraus, riittämätön joustavuus
- Sopivat sovellukset: Laitteet, jotka vaativat suurta mekaanista lujuutta
Yksityiskohtainen PCB Conformal Coating Application Process
Harjausmenetelmä
Sopivat skenaariot: Pienten erien huolto tai paikalliset korjaukset
Prosessipisteet:
- Käytä luonnonkuitusiveltimiä tasaiseen levitykseen samaan suuntaan.
- Ohjauspaksuus välillä 0,1-0,3 mm
- Levitä tasaiseksi kovettumista varten levityksen jälkeen, nopeutettu lämmitys mahdollista (65 °C:n paisto 15-35 minuutin ajan).
Ruiskutusmenetelmä
Sopivat skenaariot: Pieni tai keskisuuri erätuotanto, korkea hyötysuhde
Prosessipisteet:
- Käytä ruiskupistooleja tai aerosolipurkkeja, joissa on tasainen liike.
- Toimitaan suljetuissa, tuuletetuissa ympäristöissä suojavarusteiden kanssa.
- Kerrosruiskutus takaa tasaisen peittävyyden (levitä toinen kerros ensimmäisen kerroksen kovettumisen jälkeen).
Upotusmenetelmä
Sopivat skenaariot: Suuret laitteet tai erätuotanto
Prosessipisteet:
- Upota piirilevy pystysuoraan pinnoitesäiliöön 1 minuutiksi ja poista se hitaasti kuplien välttämiseksi.
- Säädä kastamisparametreja paksuuden yhdenmukaisuuden varmistamiseksi
- Esinaamioi herkät alueet, kuten liittimet.
Valikoiva pinnoitus
Sopivat skenaariot: Korkeat tarkkuusvaatimukset, vähemmän materiaalihukkaa
Prosessipisteet:
- Ohjelmaohjatut ruiskut tarkkaa kohdepeittoa varten
- Mukautetut kiinnikkeet suojaavat pinnoittamattomia komponentteja
- Materiaalin käyttöaste jopa 85% asti
UV kovettuva pinnoite
Sopivat skenaariot: Tarkkuuselektroniikka ja nopea massatuotanto
Prosessipisteet:
- Nopea kovettuminen 10 sekunnissa UV-altistuksessa
- 100% kiinteä sisältö ilman liuottimen haihtumista, ympäristöystävällinen
- Huomaa toissijaiset kovettumisvaatimukset varjoalueilla
PCB Conformal Coating Curing Time -opas
Kovettuminen huoneenlämmössä
- Pinnan kuivumisaika: 10-15 minuuttia
- Alkuperäinen kovettuminen: 3-4 tuntia (levy siirrettävissä)
- Täysi parannuskeino: 24 tuntia (20 °C:n ympäristössä)
Lämpökovettuminen
- 60-80°C ympäristössä: 15 minuuttia täydellistä kovettumista
- Käyttövalmis 15 minuutin jäähdytyksen jälkeen
- Lyhentää merkittävästi perinteisiä kovettumissyklejä.
UV-kovettuminen
- UV-altistuminen: Nopea kovettuminen 10 sekunnissa
- Jotkin tuotteet vaativat myöhempää kosteuskovettumista
- Soveltuu tehokkaisiin tuotantolinjoihin
Avaintekijät PCB Conformal Coatingin valinnassa
Valinta sovellusympäristön perusteella
- Autoteollisuuden elektroniikka: Silikonihartsit (lämpötilan muutos + tärinänkestävyys)
- Lääkinnälliset laitteet: Polyuretaani (kosteussuoja + bioyhteensopivuus).
- Ulkoiluvälineet: Epoksihartsi (UV-kestävyys + mekaaninen lujuus)
- Suurtaajuuspiirit: Materiaalit, joiden dielektrisyysvakio on alhainen (signaalihäiriöiden välttäminen).
Valinta prosessin vaatimusten perusteella
- Soveltamismenetelmä: Ruiskutus soveltuu laajoille alueille ja kastaminen monimutkaisille rakenteille.
- Kovettumisolosuhteet: UV-kovettaminen sopii nopeaan tuotantoon, ja lämpökovettaminen vaatii laitetukea.
- Rework-vaatimukset: Juotettavat tyypit helpottavat korjauksia, juottamattomat tyypit tarjoavat paremman suojan.
Suorituskyvyn todentamisstandardit
- Sertifiointivaatimukset: Kansainväliset standardit, kuten MIL-I-46058C, UL94.
- Tärkeimmät testit: Tarttuvuus (ristikkäisleikkaustesti), kosteudenkestävyys (85°C/85% RH-testi).
- Paksuuden säätö: Kuiva kalvo 25-40μm (vakio), 50μm korkeisiin suojausvaatimuksiin.
Yleiset PCB Conformal Coating Application -kysymykset ja ratkaisut
Kupla-asioita
Syyt: Liuotinpohjaisten pinnoitteiden korkea viskositeetti tai liiallinen paksuus.
Ratkaisut: Säädä viskositeetti, anna seistä 1 tunti kuplien irrottamiseksi, optimoi uunin lämpötilakäyrä.
Halkeilu ja delaminaatio
Syyt: Kalvon paksuus yli 75μm, liiallinen kovettumisjännitys.
Ratkaisut: Ohjaa paksuutta, puhdista juotosliitokset perusteellisesti epäpuhtauksien välttämiseksi.
Neulanreiät ja appelsiininkuori
Syyt: Alustan kosteus, pöly tai väärät ruiskutusparametrit.
Ratkaisut: Tehosta alustan puhdistusta, säädä ruiskutusparametreja, käytä hitaasti kuivuvia ohentimia.
Tehokkain PCB Conformal Coating Application Process -prosessi
Massatuotantoa varten, valikoiva ruiskutus on tehokkain PCB:n conformal coating -prosessi:
- Ruiskutusnopeus jopa 15 cm/s, 5-10 kertaa tehokkaampi kuin harjaus.
- Materiaalin käyttöaste jopa 85%, mikä ylittää huomattavasti perinteisen ruiskutuksen 30-50%:n käyttöasteen.
- Ohjelmointitarkkuus jopa ±0,1 mm, soveltuu suuritiheyksisille piirilevyille.
- Yhdistettynä UV-kovettamiseen mahdollistaa nopean massatuotannon.
Tärkeimmät prosessiparametrit: Suuttimen halkaisija 0,15-0,3 mm, liikenopeus 20-50 mm/s, kalvon paksuus 25-75μm.
Päätelmä
Piirilevyjen conformal coating on nykyaikaisten elektroniikkalaitteiden olennainen suojamateriaali, joka parantaa merkittävästi piirilevyjen luotettavuutta ja käyttöikää vaativissa ympäristöissä. Sopivan piirilevyn conformal pinnoitteen valitseminen edellyttää sovellusympäristön, materiaaliominaisuuksien, prosessivaatimusten ja kustannustekijöiden kattavaa tarkastelua. Oikealla valinnalla ja standardoiduilla levitysprosesseilla piirilevyn conformal coating voi tarjota kattavan suojan elektroniikkalaitteille ja varmistaa vakaan toiminnan haastavissa ympäristöissä, kuten korkeassa kosteudessa, syövyttävissä olosuhteissa ja tärinässä.