Vad är PCB Conformal Coating?
KRETSKORT conformal coating är ett lim av beläggningstyp, främst tillverkat av silikonhartser, akrylater, polyuretan eller epoxihartser, speciellt utformat för att skydda kretskort. Beläggningen appliceras genom sprutning, borstning eller doppning och bildar en transparent skyddsfilm som är 40-60 mikrometer tjock på kretskortets yta och som effektivt skyddar elektroniska komponenter från miljöfaktorer.
Kärnfunktioner för PCB Conformal Coating
Fuktskydd
PCB conformal coating förhindrar effektivt att fukt tränger in i kretskort, vilket gör att man undviker försämrad elektrisk prestanda och materialutvidgning orsakad av fuktiga miljöer. Den täta skyddsfilmen motverkar skador på precisionskretsar i miljöer med hög luftfuktighet (>95% RH).
Korrosionsbeständighet mot saltspray
För marina miljöer eller industrianläggningar med hög salthalt ger konform beläggning utmärkt motståndskraft mot saltdimma, skyddar kopparfolie och lödfogar från korrosion av salt luft och säkerställer stabil drift av utrustningen i tuffa miljöer.
Förebyggande av mögel och isolering
Ytbehandlingen hämmar mögeltillväxt på kretskortsytor och förhindrar biologiska kortslutningar. Samtidigt upprätthåller dess utmärkta isoleringsegenskaper kretsstabiliteten och förhindrar elektrostatisk interferens och elektriska fel.
Stötdämpning och buffring
Genom att absorbera och sprida mekanisk stress genom sin elastiska skyddsfilm minskar konform beläggning effektivt fysiska skador på elektroniska komponenter från externa vibrationer och stötar, vilket förbättrar utrustningens tillförlitlighet i vibrerande miljöer.
Viktiga egenskaper hos PCB Conformal Coating
- Brett temperaturområde: -60°C till 200°C, lämplig för extrema temperaturmiljöer
- Utmärkta dielektriska egenskaper: Hög isoleringsstyrka säkerställer kretsstabilitet
- Motståndskraft mot kemisk korrosion: Motstår erosion från syror, alkalier, lösningsmedel och andra kemikalier
- Öppenhet utan att påverka inspektionen: Bildar ett transparent skyddsskikt efter härdning, vilket underlättar inspektion och underhåll av kretsar
- Efterlevnad av internationella standarder: Uppfyller branschcertifieringar som MIL-I-46058C och UL94
Jämförelse av de viktigaste materialtyperna för konform beläggning av mönsterkort
Akrylat konform beläggning
- Härdningshastighet: Ytan torkar på 10-30 minuter i rumstemperatur
- Temperaturområde: Upp till 125°C
- Fördelar: Låg kostnad, snabb härdning, enkel omarbetning
- Lämpliga tillämpningar: Konsumentelektronik med allmänna krav på fuktskydd
Silikonharts konform beläggning
- Temperaturprestanda: -60°C till 200°C, tålig mot plötsliga temperaturförändringar
- Elastisk prestanda: Utmärkt flexibilitet, överlägsen stöttålighet
- Nackdelar: Relativt svag vidhäftning
- Lämpliga tillämpningar: Fordonselektronik, omväxlande miljöer med hög och låg temperatur
Konform beläggning av polyuretan
- Prestanda vid låga temperaturer: Bibehåller elasticiteten under -40°C
- Kemisk beständighet: Motståndskraftig mot lösningsmedel och kemisk korrosion
- Begränsningar: Benägen att åldras i miljöer med höga temperaturer
- Lämpliga tillämpningar: Industriella styrkort, utrustning för utomhusbruk
Epoxiharts konform beläggning
- Mekanisk styrka: Stark slitstyrka, utmärkt skyddsförmåga
- Nackdelar: Hög sprödhet, otillräcklig flexibilitet
- Lämpliga tillämpningar: Utrustning som kräver hög mekanisk hållfasthet
Detaljerad process för applicering av PCB Conformal Coating
Borstningsmetod
Lämpliga scenarier: Underhåll av små serier eller lokala reparationer
Processpunkter:
- Använd penslar av naturfiber för jämn applicering i samma riktning
- Kontrolltjocklek mellan 0,1-0,3 mm
- Lägg platt för härdning efter applicering, snabbare uppvärmning möjlig (65°C bakning i 15-35 minuter)
Metod för sprutning
Lämpliga scenarier: Liten till medelstor serieproduktion, hög effektivitet
Processpunkter:
- Använd sprutpistoler eller aerosolburkar med jämn rörelse
- Arbeta i slutna, ventilerade miljöer med skyddsutrustning
- Skiktvis sprutning ger jämn täckning (applicera det andra skiktet efter att det första skiktet har härdat)
Doppningsmetod
Lämpliga scenarier: Stor utrustning eller serieproduktion
Processpunkter:
- Sänk ner mönsterkortet vertikalt i beläggningstanken i 1 minut och ta långsamt bort det för att undvika bubblor
- Justera doppningsparametrarna för att säkerställa jämn tjocklek
- Förmaskering av känsliga områden som t.ex. kontakter
Selektiv beläggning
Lämpliga scenarier: Höga precisionskrav, minskat materialspill
Processpunkter:
- Programstyrda sprutor för exakt täckning av målområdet
- Anpassade fixturer skyddar icke-belagda komponenter
- Materialutnyttjandegrad upp till 85%
UV-härdande ytbeläggning
Lämpliga scenarier: Precisionselektronik och snabb massproduktion
Processpunkter:
- Snabb härdning inom 10 sekunder under UV-exponering
- 100% fast innehåll utan avdunstning av lösningsmedel, miljövänligt
- Observera sekundära härdningskrav i skuggområden
Guide för härdningstid för PCB Conformal Coating
Härdning i rumstemperatur
- Ytans torktid: 10-15 minuter
- Initial härdning: 3-4 timmar (kartong överförbar)
- Fullständig härdning: 24 timmar (miljö 20°C)
Värmehärdning
- 60-80°C miljö: 15 minuter full härdning
- Klar för användning efter 15 minuters kylning
- Förkortar traditionella härdningscykler avsevärt
UV-härdning
- UV-exponering: Snabb härdning inom 10 sekunder
- Vissa produkter kräver efterföljande fukthärdning
- Lämplig för högeffektiva produktionslinjer
Nyckelfaktorer för val av PCB Conformal Coating
Val baserat på applikationsmiljö
- Elektronik för fordonsindustrin: Silikonhartser (temperaturförändring + vibrationsbeständighet)
- Medicinsk utrustning: Polyuretan (fuktskydd + biokompatibilitet)
- Utrustning för utomhusbruk: Epoxiharts (UV-beständighet + mekanisk hållfasthet)
- Högfrekventa kretsar: Material med låg dielektricitetskonstant (undvik signalstörningar)
Urval baserat på processkrav
- Tillämpningsmetod: Sprutning är lämplig för stora områden och doppning är för komplexa strukturer
- Härdningsförhållanden: UV-härdning är idealisk för snabb produktion, och termisk härdning kräver utrustningsstöd
- Krav på omarbetning: Lödbara typer underlättar reparationer, icke-lödbara typer ger bättre skydd
Standarder för verifiering av prestanda
- Krav för certifiering: Internationella standarder som MIL-I-46058C, UL94
- Viktiga tester: Vidhäftning (cross-cut test), fuktbeständighet (85°C/85% RH test)
- Tjocklekskontroll FördelarKärnbaserad HDI: Torr film 25-40 μm (standard), 50 μm för höga skyddskrav
Vanliga problem och lösningar vid applicering av PCB Conformal Coating
Problem med bubblor
Orsaker: Hög viskositet hos lösningsmedelsbaserade beläggningar eller överdriven tjocklek
Lösningar: Justera viskositeten, låt stå i 1 timme för att släppa ut bubblor, optimera ugnstemperaturkurvan
Sprickbildning och delaminering
Orsaker: Filmtjocklek överstigande 75 μm, överdriven härdningsspänning
Lösningar: Kontrollera tjockleken, rengör lödfogarna noggrant för att undvika föroreningar
Pinholes och apelsinskal
Orsaker: Fukt i underlaget, damm eller felaktiga sprutparametrar
Lösningar: Förbättra rengöringen av underlaget, justera sprutparametrarna, använd förtunningsmedel som torkar långsamt
Mest effektiva appliceringsprocess för konform beläggning av PCB
För massproduktion, selektiv sprutning är den mest effektiva processen för konform beläggning av PCB:
- Spruthastigheter på upp till 15 cm/s, 5-10 gånger effektivare än borstning
- Materialutnyttjandegrad upp till 85%, vilket vida överstiger traditionell sprutning med 30-50%
- Programmeringsnoggrannhet upp till ±0,1 mm, lämplig för kretskort med hög densitet
- I kombination med UV-härdning möjliggörs snabb massproduktion
Viktiga processparametrar: Munstycksdiameter 0,15-0,3 mm, rörelsehastighet 20-50 mm/s, filmtjocklek 25-75 μm.
Slutsats
PCB-beläggning är ett viktigt skyddsmaterial för modern elektronisk utrustning, som avsevärt förbättrar kretskortets tillförlitlighet och livslängd i tuffa miljöer. Valet av lämplig PCB-beläggning kräver omfattande överväganden av applikationsmiljö, materialegenskaper, processkrav och kostnadsfaktorer. Genom korrekt val och standardiserade applikationsprocesser kan PCB-beläggning ge omfattande skydd för elektronisk utrustning, vilket säkerställer stabil drift i utmanande miljöer som hög luftfuktighet, korrosiva förhållanden och vibrationer.