PCB conformal coating is een laag die op printplaten wordt aangebracht om ze te beschermen tegen omgevingsinvloeden zoals temperatuurschommelingen, stof, vocht en chemicaliën. De conformal coating kan de levensduur van de PCB aanzienlijk verlengen en het risico op componentstoringen door omgevingsinvloeden minimaliseren. Deze blog behandelt de top 5 PCB conformal coating-typen en belangrijke overwegingen voor het kiezen van de ideale coating. Daarnaast leert u hoe u ze kunt aanbrengen, uitharden of verwijderen.
Top 5 PCB Conforme coating Types
Elk type PCB-conforme coating heeft unieke eigenschappen. Hieronder bespreken we de vijf belangrijkste soorten.
| Aspect | Acrylhars | Siliconenhars | Urethaanhars | Epoxyhars | Parylene |
| Aanbod | Vochtbestendigheid Redelijke slijtvastheid UV bestendig Hoge diëlektrische sterkte | Uitstekende vocht- en corrosiebestendigheid Goede zoutnevel- en chemische bestendigheid Trillingsspanningsbestendigheid | Uitstekende vocht- en chemische bestendigheid Hoge slijtvastheid en oplosmiddelbestendigheid | Hoge vochtigheids- en chemische bestendigheid Uitstekende slijtvastheid Matige oplosmiddelbestendigheid | Superieure vocht- en oplosmiddelbestendigheid Extreme temperatuurbestendigheid Hoge diëlektrische sterkte |
| Verwijderbaarheid | Gemakkelijk (niet-corrosieve oplosmiddelen zoals isopropylalcohol) | Moeilijk (specifieke oplosmiddelen, langdurig weken, ultrasoonbad/borstel) | Moeilijk (specifieke oplosmiddelen, langdurig weken, ultrasoonbad/borstel) | Extreem moeilijk (chemische methoden niet effectief) | Uitdagend (vereist schuurtechnieken) |
| VOORDELEN | Kosteneffectief Eenvoudig aanbrengen en verwijderen Snelle uithardingstijd (slechts 30 minuten) | Uitstekend temperatuurbereik Weerstand tegen trillingen Ideaal voor buitenreclametoepassingen | Uitstekende chemische en slijtvastheid Geschikt voor ruwe omgevingen | Taai en duurzaam Snelle uithardingstijd | Ultradunne, uniforme coating Geen uitharding nodig |
| NADELEN | Slechte bestendigheid tegen oplosmiddelen Beperkt temperatuurbereik (tot 125°C) | Vereist specifieke oplosmiddelen voor reparatie | Vereist specifieke oplosmiddelen voor reparatie | Kan bros worden na uitharding, beperkte flexibiliteit Vereist gespecialiseerde apparatuur voor het mengen van materialen | Vereist gespecialiseerde CVD-apparatuur |
Acrylhars (AR)
Acrylhars is een betaalbare conforme coating die een gemiddelde mate van bescherming biedt. Deze coating heeft de voordelen van een hoge diëlektrische sterkte, redelijke slijtvastheid en vochtbestendigheid en UV-bestendigheid. Er zijn verschillende manieren om het op de printplaat aan te brengen, waaronder borstelen, dompelen en spuiten. Acrylgebaseerde conforme coating kan ook eenvoudig worden verwijderd met niet-corrosieve oplosmiddelen zoals isopropylalcohol, dus reparaties en herbewerkingen zijn eenvoudig uit te voeren. De belangrijkste beperking is echter de slechte oplosmiddelbestendigheid en ongeschiktheid voor gebruik in omgevingen boven 125 °C.
Siliconenhars (SR)
Siliconenharsen bieden uitstekende bescherming over een breed temperatuurbereik (tot 200°C), waarbij sommige siliconencoatings zelfs 600°C bereiken. Deze PCB-conforme coating heeft een uitstekende vocht- en corrosiebestendigheid en een goede zoutnevel- en chemische bestendigheid. Siliconengebaseerde conforme coating is niet bestand tegen slijtage vanwege de rubberachtige aard, maar deze eigenschap helpt de coating bestand te zijn tegen trillingsstress. Speciale formules maken het mogelijk om LED-lampen te coaten zonder vermindering van de intensiteit of kleurverschuiving, waardoor SR een ideale optie is voor toepassingen met buitenreclame.
Het verwijderen van siliconenhars kan lastig zijn, omdat er specifieke oplosmiddelen, langere weektijden en agitatie met een ultrasoonbad of een borstel nodig zijn. Bovendien kan de hoge thermische weerstand van deze conforme coating de warmteafvoer belemmeren.
urethane Hars (UR)
Urethaanhars biedt uitstekende vocht- en chemische bestendigheid. Het wordt vaak gebruikt in lucht- en ruimtevaarttoepassingen waar blootstelling aan brandstofdamp een veelvoorkomend probleem is. Omdat deze PCB-conforme coating zeer bestand is tegen slijtage en oplosmiddelen, is deze moeilijk te verwijderen. Net als bij siliconenconforme coating vereist volledige verwijdering doorgaans specifieke oplosmiddelen, een lange weekperiode en borstel- of ultrasoonbadroering. De meeste urethanen hebben meer tijd nodig om uit te harden dan acryl, die in slechts 30 minuten kunnen uitharden. Dit is ook een belangrijke factor om te overwegen bij het werken aan grootschalige productie of tijdgevoelige projecten.
Epoxyhars (ER)
Epoxyharsen zijn verkrijgbaar als tweecomponentenverbindingen die een taai, glad en niet-afbrokkelend oppervlak vormen. Deze PCB-conforme coating heeft een goede vochtbestendigheid en een hoge chemische bestendigheid (vooral tegen oplosmiddelen) en slijtvastheid. Het coatingmateriaal is echter complex om te bereiden en aan te brengen, vereist gespecialiseerde apparatuur voor het mengen en heeft een snelle uithardingstijd (meestal gemeten in minuten). Eenmaal uitgehard, is het extreem moeilijk om te verwijderen met chemische methoden, waardoor latere reparatiewerkzaamheden moeilijk zijn. De taaie coating mist flexibiliteit na uitharding, wat kan leiden tot schuifschade aan componenten of circuits wanneer de printplaat buigt door thermische uitzetting en krimp of externe krachten.
Parylene
Chemische dampafzetting (CVD) wordt gebruikt om parylene aan te brengen, een speciaal type beschermende coating. Deze coating kan in gasvorm doordringen in de spleten en onder componenten van de printplaat, waardoor een ultradunne beschermlaag ontstaat zonder uitharding. Parylene-coating heeft een superieure vochtbestendigheid, oplosmiddelbestendigheid en extreme temperatuurbestendigheid. Dit type PCB-coating is geschikt voor speciale toepassingen vanwege de lage uitzetting en hoge diëlektrische sterkte. Eenmaal aangebracht, is verwijdering voor herstelwerkzaamheden lastig en vereist het gebruik van schuurtechnieken. Herapplicatie is onmogelijk zonder dampafzettingsapparatuur.
sleutel Overwegingen bij het selecteren PCB Coating Materiaal
Nu u meer te weten bent gekomen over de vijf soorten conforme PCB-coatings, volgen hier drie belangrijke overwegingen waarmee u rekening moet houden bij het maken van een keuze.
Product Ibedoeld Gebruik
Verschillende coatings hebben zowel nadelen als voordelen, de selectie van de coating moet gebaseerd zijn op het uiteindelijke gebruik van het product. Als de PCB gebruikt zal worden in een product dat gedurende een langere periode aan water wordt blootgesteld, dan moet het een eersteklas vochtbestendigheid hebben. Vanwege zijn superieure vochtbestendigheid kan paryleen de beste van de verschillende conforme coatings worden.
Temperatuurtolerantie
Ten tweede is het belangrijk om rekening te houden met het bedrijfstemperatuurbereik dat de coating kan ondersteunen, met name voor veeleisende toepassingen zoals de lucht- en ruimtevaart. PCB's die in vliegtuigen worden gebruikt, moeten bijvoorbeeld temperaturen tussen -65°C en meer dan 100°C kunnen weerstaan.
Siliconen conforme coatings werken normaal en blijven stabiel binnen dit temperatuurbereik. Daarnaast moet ook worden overwogen hoe de coating de warmteafvoer van de PCB beïnvloedt. De coating met hoge isolatie zorgt ervoor dat warmte zich ophoopt op de printplaat, terwijl de coating met goede thermische geleidbaarheid zorgt voor een gemakkelijkere warmteafvoer.
Milieu omstandigheden
De bedrijfsomstandigheden van de PCB kunnen de selectie van de conforme coating in zekere mate beïnvloeden, aangezien vochtigheid, corrosieve gassen en chemicaliën de prestaties van de printplaat kunnen beïnvloeden. Als de PCB zich in een gedeeltelijk afgesloten omgeving bevindt, is de grootste zorg vochtigheid en condensatie, ongeacht corrosieve factoren van buitenaf.
De fysieke eigenschappen van de conforme coating beïnvloeden de prestaties van de printplaat in trillings- en stressomstandigheden. Stijve coating, die niet vervormt bij buiging of vibratie van de PCB, kan mechanische spanning veroorzaken op elementen zoals componentpinnen, waardoor er scheuren in soldeerpunten ontstaan.
5 Veelvoorkomende Methoden voor het Aanbrengen van Conforme Coating
Beschermende coatings worden aangebracht met behulp van verschillende technieken, en de meest geschikte methode hangt onder andere af van de grootte van het bord, het productievolume en het projectbudget. Laten we eens kijken naar vijf populaire methoden voor het aanbrengen van PCB-conforme coating.
Handleiding Sbidden
Handmatig spuiten houdt in dat de coating met de hand op het bord wordt aangebracht met behulp van een spuitpistool of een spuitbus. Het is extreem tijdrovend en wordt meestal gebruikt voor productieruns met een laag volume. De resultaten kunnen per bord verschillen en de kwaliteit en consistentie van de PCB-conforme coating zijn afhankelijk van de operator.
Selectief Czweten
Selectieve coating is een geautomatiseerd proces, waarbij programmeerbare sproeikoppen worden gebruikt om PCB-conforme coating op specifieke gebieden op een printplaat aan te brengen. Dit proces vereist geen vervelende maskeringsprocedures en is erg populair in massaproductie.
Automatische Sbidden
Automatisch spuiten is een geprogrammeerd systeem dat gebruikmaakt van geprogrammeerde heen en weer gaande sproeikoppen om nauwkeurig consistente coatings aan te brengen op PCB's die op een transportband bewegen, waardoor de noodzaak voor maskering aanzienlijk wordt verminderd. Geautomatiseerde systemen vereisen een hoge initiële investering, maar de consistentie, nauwkeurigheid en efficiëntie van de coating die ze aanbrengen, maken ze onmisbaar in grootschalige productie.
Dompelen
Dippen is een traditionele coatingmethode, waarbij meerdere PCB's gelijktijdig worden ondergedompeld in een conforme coatingoplossing en worden teruggetrokken en gedroogd. De onderdompelingssnelheid, terugtrekkingssnelheid, dompeltijd en viscositeit van het coatingmateriaal bepalen het resulterende coatingeffect. Het proces ondersteunt een hoge verwerkingssnelheid en wordt gebruikt bij massaproductie en online verwerking. Maar er moet veel worden afgeschermd van gebieden die niet gecoat moeten worden, en dit gebeurt alleen als beide zijden van de printplaat gecoat moeten worden.
Borstelen
Deze eenvoudige borsteltechniek wordt voornamelijk gebruikt voor reparatie en herbewerking, waarbij een borstel wordt gebruikt om de coating op specifieke delen van het bord aan te brengen. Het type borstel, de viscositeit van de coating, de ervaring van de operator en andere factoren bepalen de kwaliteit en consistentie van de coating. Borstelen is arbeidsintensief, maar het is goedkoper en geschikt voor een laag productievolume.
Hoe naar Genezen PCB Conforme coating?
Er zijn veel verschillende technieken om printplaten te behandelen. Hieronder worden enkele van de meestgebruikte methoden genoemd.
Verdampende CurING Mechanisme
Het kernprincipe van verdampingsuitharding is dat alleen de beschermende coatinghars overblijft nadat de vloeibare drager is verdampt. Dit proces is in theorie intuïtief, maar het is noodzakelijk om de printplaat minstens twee keer te dompelen om te garanderen dat de randen van de componenten voldoende coating hebben.
Vocht CurING
Vochtuitharding wordt vaak gebruikt voor siliconen en sommige urethaansystemen, die reageren met vocht in de omgeving om een uitgeharde polymeercoating te vormen. Vochtuitharding wordt vaak gecombineerd met verdampingsuitharding, waarbij de drageroplosmiddelen eerst worden verdampt en het vocht vervolgens reageert met de hars om de uiteindelijke uitharding te voltooien.
UV-hardING
UV-uitharding is een technologie die ultraviolette energie gebruikt om PCB-conforme coating snel uit te harden, binnen enkele seconden. Zonder drageroplosmiddelen zijn het volledig vaste systemen. Alleen de gebieden die direct aan het UV-licht worden blootgesteld, zullen uitharden, dus een secundair uithardingsmechanisme is vereist onder componenten en in schaduwgebieden.
Hitte CurING
Als secundair uithardingsproces voor verdamping, vocht of UV-uitharding kunnen warmte-uithardingsmechanismen worden toegepast in systemen met één of meerdere componenten. Warmte kan de uithardingssnelheid versnellen en de productietijd aanzienlijk verkorten. De warmtegevoeligheid van componenten en printplaten vereist speciale voorzorgsmaatregelen bij uitharding bij verhoogde temperaturen.
Hoe verwijder je de coating van een printplaat?
Bij het repareren van printplaten of beschadigde componenten moet de beschermende coating van de printplaat worden verwijderd . Hieronder volgen enkele populaire methoden om de coating te verwijderen.
Verwijdering van oplosmiddelen
De meeste conforme coatings worden gemakkelijk verwijderd door oplosmiddelen, maar het is noodzakelijk om te bevestigen of het oplosmiddel de printplaat zal beschadigen. Acrylzuur wordt gemakkelijk verwijderd, terwijl epoxyhars, urethaan en siliconen de laagste gevoeligheid voor oplosmiddelen hebben.
Schillen
Dit is een methode om de conforme coating van printplaten rechtstreeks te verwijderen. Deze methode wordt doorgaans gebruikt voor siliconen en sommige flexibele coatings.
Verbrand door
Dit is een veelgebruikte techniek voor het verwijderen van coatings die geschikt is voor de meeste printplaten. Gebruik bij het herwerken van de printplaat een soldeerbout om door de coating heen te branden.
Microstralen
Microzandstralen is het gebruik van een geconcentreerd mengsel van zachte schuurmiddelen en perslucht om coatings te schuren, wat kleine oppervlaktes van coatings kan verwijderen. Deze methode wordt vaak gebruikt om paryleen- en epoxyharscoatings te verwijderen.
Slijpen/schrapen
Het slijpen of schrapen van de printplaat om de PCB conforme coating te verwijderen is effectief voor harde coatings zoals paryleen, epoxyhars en urethaan. Dit kan schade aan de printplaat veroorzaken, dus wordt het alleen als laatste redmiddel gebruikt.
Laatste woorden
Bij het kiezen van de meest geschikte PCB conforme coating is het essentieel om zeer zorgvuldig de coatingeigenschappen te overwegen, zoals vochtbestendigheid, slijtvastheid en chemische bestendigheid. Evenzo is het belangrijk om rekening te houden met hoe de coating presteert bij extreme temperatuuromstandigheden, zware blootstelling aan de omgeving en mechanische spanningen. Al deze factoren moeten worden afgewogen om de meest geschikte conforme coating voor betrouwbare bescherming te bepalen.
