Wat is PCB Conformal Coating?
PCB conformal coating is een kleefstof van het coatingtype, hoofdzakelijk gemaakt van siliconenharsen, acrylaten, polyurethaan of epoxyharsen, die speciaal is ontworpen om printplaten te beschermen. De coating wordt aangebracht door middel van spuiten, borstelen of dompelen en vormt een transparante beschermende laag van meestal 40-60 micron dik op het PCB-oppervlak, waardoor elektronische componenten effectief worden afgeschermd van omgevingsfactoren.
Kernfuncties van PCB Conformal Coating
Vochtbescherming
PCB-conforme coating voorkomt effectief het binnendringen van vocht in printplaten en voorkomt degradatie van elektrische prestaties en uitzetting van materiaal door vochtige omgevingen. De dichte beschermlaag weerstaat schade aan precisieschakelingen in omstandigheden met een hoge vochtigheidsgraad (>95% RH).
Weerstand tegen zoutnevelcorrosie
Voor maritieme omgevingen of industriële locaties met een hoog zoutgehalte biedt conformal coating een uitstekende weerstand tegen zoutnevel, beschermt koperfolie en soldeerverbindingen tegen corrosie door zoute lucht en zorgt zo voor een stabiele werking van apparatuur in ruwe omgevingen.
Schimmelpreventie en isolatie
De formulering van de coating remt schimmelgroei op printplaatoppervlakken en voorkomt biologische kortsluiting. Ondertussen zorgen de uitstekende isolatie-eigenschappen ervoor dat het circuit stabiel blijft en elektrostatische interferentie en elektrische storingen worden voorkomen.
Schokabsorptie en buffering
Door mechanische spanning te absorberen en te verspreiden via de elastische beschermlaag, vermindert conformal coating effectief fysieke schade aan elektronische componenten door externe trillingen en schokken, waardoor de betrouwbaarheid van apparatuur in trillende omgevingen toeneemt.
Belangrijkste kenmerken van PCB Conformal Coating
- Breed temperatuurbereik: -60°C tot 200°C, geschikt voor omgevingen met extreme temperaturen
- Uitstekende diëlektrische eigenschappen: Hoge isolatiesterkte zorgt voor circuitstabiliteit
- Weerstand tegen chemische corrosie: Bestand tegen erosie door zuren, alkaliën, oplosmiddelen en andere chemicaliën
- Transparantie zonder de inspectie te beïnvloeden: Vormt een transparante beschermlaag na uitharding, wat circuitinspectie en -onderhoud vergemakkelijkt
- Naleving van internationale normen: Voldoet aan industriële certificeringen zoals MIL-I-46058C en UL94
Vergelijking van de belangrijkste PCB Conformal Coating Materiaal Soorten
Acrylaat Conformal Coating
- Uithardingssnelheid: Oppervlaktedroog in 10-30 minuten bij kamertemperatuur
- Temperatuurbereik: Tot 125°C
- Voordelen: Lage kosten, snelle uitharding, eenvoudig nabewerken
- Geschikte toepassingen: Consumentenelektronica met algemene vochtbeschermingseisen
Siliconehars Conformal Coating
- Temperatuurprestaties: -60°C tot 200°C, bestand tegen plotselinge temperatuurschommelingen
- Elastische prestaties: Uitstekende flexibiliteit, superieure schokbestendigheid
- Nadelen: Relatief zwakke hechting
- Geschikte toepassingen: Automobielelektronica, omgevingen met afwisselend hoge en lage temperaturen
Polyurethaan Conformal Coating
- Prestaties bij lage temperaturen: Behoudt elasticiteit onder -40°C
- Chemische weerstand: Bestand tegen oplosmiddelen en chemische corrosie
- Beperkingen: Gevoelig voor veroudering in omgevingen met hoge temperaturen
- Geschikte toepassingen: Industriële besturingsborden, buitenapparatuur
Epoxyhars Conformal Coating
- Mechanische sterkte: Sterke slijtvastheid, uitstekende beschermende prestaties
- Nadelen: Hoge brosheid, onvoldoende flexibiliteit
- Geschikte toepassingen: Apparatuur die een hoge mechanische sterkte vereist
Gedetailleerd PCB Conformal Coating Applicatieproces
Borstelmethode
Geschikte scenario's: Klein onderhoud of plaatselijke reparaties
Procespunten:
- Gebruik kwasten van natuurlijke vezels voor gelijkmatig aanbrengen in dezelfde richting
- Controledikte tussen 0,1-0,3 mm
- Plat leggen om uit te harden na het aanbrengen, versnelde verwarming mogelijk (65°C bakken gedurende 15-35 minuten)
Spuitmethode
Geschikte scenario's: Kleine tot middelgrote batchproductie, hoog rendement
Procespunten:
- Gebruik spuitpistolen of spuitbussen met gelijkmatige beweging
- Werken in gesloten, geventileerde omgevingen met beschermende uitrusting
- Spuiten in lagen zorgt voor een gelijkmatige dekking (breng de tweede laag aan nadat de eerste laag is uitgehard)
Dompelmethode
Geschikte scenario's: Grote apparatuur of batchproductie
Procespunten:
- Dompel de printplaat 1 minuut verticaal onder in de coatingtank en haal hem er langzaam uit om luchtbellen te voorkomen.
- Pas de dompelparameters aan om een consistente dikte te garanderen
- Gevoelige gebieden zoals aansluitingen vooraf afdekken
Selectieve coating
Geschikte scenario's: Hoge nauwkeurigheidseisen, minder materiaalafval
Procespunten:
- Programmabestuurde sproeiers voor nauwkeurige dekking van het doelgebied
- Aangepaste armaturen beschermen niet-gecoate onderdelen
- Materiaalbezettingsgraad tot 85%
UV-uithardende coating
Geschikte scenario's: Precisie-elektronica en snelle massaproductie
Procespunten:
- Snelle uitharding binnen 10 seconden onder UV-belichting
- 100% vaste inhoud zonder oplosmiddelverdamping, milieuvriendelijk
- Let op de vereisten voor secundaire uitharding in schaduwgebieden
PCB Conformal Coating Uithardingstijd Gids
Uitharding bij kamertemperatuur
- Droogtijd oppervlak: 10-15 minuten
- Initiële uitharding: 3-4 uur (bord overdraagbaar)
- Volledige uitharding: 24 uur (omgeving 20°C)
Warmteharden
- Omgeving 60-80°C: 15 minuten volledige uitharding
- Klaar voor gebruik na 15 minuten koelen
- Verkort traditionele uithardingscycli aanzienlijk
UV-uitharding
- UV-blootstelling: Snelle uitharding binnen 10 seconden
- Sommige producten vereisen vochtuitharding achteraf
- Geschikt voor zeer efficiënte productielijnen
Sleutelfactoren voor PCB Conformal Coating Selectie
Selectie op basis van toepassingsomgeving
- Automobielelektronica: Siliconenharsen (temperatuurverandering + trillingsbestendigheid)
- Medische apparatuur: Polyurethaan (vochtbescherming + biocompatibiliteit)
- Uitrusting voor buiten: Epoxyhars (UV-bestendigheid + mechanische sterkte)
- Hoogfrequente schakelingen: Materialen met lage diëlektrische constante (voorkomen signaalstoring)
Selectie op basis van procesvereisten
- Toepassingsmethode: Spuiten is geschikt voor grote oppervlakken en dompelen voor complexe structuren.
- Uithardingsomstandigheden: UV-uitharding is ideaal voor snelle productie en voor thermische uitharding is ondersteuning van de apparatuur nodig
- Vereisten voor herbewerking: Soldeerbare types vergemakkelijken reparaties, niet-soldeerbare types bieden betere bescherming
Normen voor prestatieverificatie
- Certificeringsvereisten: Internationale normen zoals MIL-I-46058C, UL94
- Belangrijke testen: Hechting (cross-cut test), vochtbestendigheid (85°C/85% RH test)
- Diktecontrole: Droge film 25-40μm (standaard), 50μm voor hoge beschermingseisen
Algemene PCB Conformal Coating Applicatieproblemen en Oplossingen
Bubbelproblemen
Oorzaken: Hoge viscositeit van coatings op basis van oplosmiddelen of overmatige dikte
Oplossingen: Viscositeit aanpassen, 1 uur laten staan om belletjes te laten ontsnappen, oventemperatuurcurve optimaliseren
Scheuren en vervuiling
Oorzaken: Filmdikte van meer dan 75 µm, overmatige uithardingsspanning
Oplossingen: Controleer de dikte, reinig soldeerverbindingen grondig om verontreinigingen te voorkomen
Gaatjes en sinaasappelschil
Oorzaken: Substraatvocht, stof of onjuiste spuitparameters
Oplossingen: Verbeter de substraatreiniging, pas de spuitparameters aan, gebruik langzaam drogende verdunners
Het meest efficiënte applicatieproces voor PCB Conformal Coating
Voor massaproductie, selectief sproeien is het meest efficiënte PCB-conforme coatingproces:
- Spuitsnelheden tot 15 cm/s, 5-10 keer efficiënter dan borstelen
- Materiaalbezettingsgraad tot 85%, veel hoger dan 30-50% bij traditioneel spuiten
- Programmeernauwkeurigheid tot ±0,1 mm, geschikt voor printplaten met hoge dichtheid
- In combinatie met UV-uitharding maakt dit snelle massaproductie mogelijk
Belangrijkste procesparameters: Spuitkopdiameter 0,15-0,3 mm, bewegingssnelheid 20-50 mm/s, filmdikte 25-75 µm.
Conclusie
PCB-conforme coating is een essentieel beschermingsmateriaal voor moderne elektronische apparatuur, dat de betrouwbaarheid en levensduur van printplaten in zware omstandigheden aanzienlijk verbetert. Het selecteren van de juiste PCB-conforme coating vereist een uitgebreide beschouwing van de toepassingsomgeving, materiaaleigenschappen, procesvereisten en kostenfactoren. Door een juiste selectie en gestandaardiseerde applicatieprocessen kan PCB-conforme coating uitgebreide bescherming bieden voor elektronische apparatuur en zorgen voor een stabiele werking in veeleisende omgevingen zoals hoge vochtigheid, corrosieve omstandigheden en trillingen.