Конформное покрытие печатных плат — это слой, наносимый на печатные платы для защиты их от воздействия окружающей среды, например, колебаний температуры, пыли, влаги и химикатов. Конформное покрытие может значительно продлить срок службы печатной платы и минимизировать риск выхода из строя компонентов из-за воздействия окружающей среды. В этом блоге будут рассмотрены 5 лучших типов конформных покрытий печатных плат и основные соображения по выбору идеального покрытия. Кроме того, вы можете узнать, как наносить, отверждать или удалять их.
Топ-5 Печатные платы Защитное покрытие Тип
Каждый вид конформного покрытия печатных плат обладает уникальными свойствами, и ниже мы рассмотрим пять основных типов.
| Аспект | Акриловая смола | Силиконовая смола | Уретановая смола | Эпоксидная смола | Parylene |
| Основные свойства | Влагостойкость Средняя стойкость к истиранию повысить устойчивость смолы к ультрафиолету, Высокая диэлектрическая прочность | Отличная устойчивость к влаге и коррозии Хорошая устойчивость к соляному туману и химическим веществам Устойчивость к вибрационным нагрузкам | Отличная влаго- и химическая стойкость Высокая стойкость к истиранию и растворителям | Высокая влажность и химическая стойкость Отличная стойкость к истиранию Умеренная стойкость к растворителям | Превосходная устойчивость к влаге и растворителям Экстремальная термостойкость Высокая диэлектрическая прочность |
| сменяемость | Легко (неагрессивные растворители, такие как изопропиловый спирт) | Трудно (специфические растворители, длительное замачивание, ультразвуковая ванна/щетка) | Трудно (специфические растворители, длительное замачивание, ультразвуковая ванна/щетка) | Крайне сложно (химические методы неэффективны) | Сложный (требует применения абразивных методов) |
| Плюсы | Экономичное Простое нанесение и удаление Быстрое время отверждения (всего 30 минут) | Отличный температурный диапазон Виброустойчивость Идеально подходит для наружной рекламы | Отличная химическая и абразивная стойкость Подходит для суровых условий окружающей среды | Жесткий и прочный Быстрое время отверждения | Ультратонкое, равномерное покрытие Не требуется отверждение |
| Минусы | Плохая стойкость к растворителям Ограниченный диапазон температур (до 125°C) | Для ремонта требуются специальные растворители. | Для ремонта требуются специальные растворители. | Может стать хрупким после отверждения, ограниченная гибкость Требуется специализированное оборудование для смешивания материалов | Требуется специализированное CVD-оборудование |
Акриловая смола (УП)
Акриловая смола — это доступное конформное покрытие, которое обеспечивает умеренную степень защиты. Это покрытие обладает такими преимуществами, как высокая диэлектрическая прочность, умеренная стойкость к истиранию и влагостойкость, а также стойкость к УФ-излучению. Существует несколько способов его нанесения на печатную плату, включая нанесение кистью, погружение и распыление. Конформное покрытие на основе акрила также можно легко удалить с помощью некоррозионных растворителей, таких как изопропиловый спирт, поэтому ремонт и переделка просты. Однако его основным ограничением является плохая стойкость к растворителям и непригодность для использования в средах выше 125 °C.
Силиконовая смола (SR)
Силиконовые смолы обеспечивают превосходную защиту в широком диапазоне температур (до 200°C), а некоторые силиконовые покрытия достигают даже 600°C. Это конформное покрытие печатных плат обладает превосходной влагостойкостью и коррозионной стойкостью, а также хорошей стойкостью к солевому туману и химикатам. Конформное покрытие на основе силикона не устойчиво к истиранию из-за своей резиновой природы, но это свойство помогает покрытию выдерживать вибрационную нагрузку. Специальные формулы позволяют покрывать светодиодные лампы без снижения интенсивности или изменения цвета, что делает SR идеальным вариантом для наружных вывесок.
Удаление силиконовой смолы может быть сложным, требующим использования специальных растворителей, длительного времени замачивания и перемешивания с помощью ультразвуковой ванны или щетки. Кроме того, высокое термическое сопротивление этого конформного покрытия может препятствовать рассеиванию тепла.
Уретан Смола (УР)
Уретановая смола обеспечивает отличную влаго- и химическую стойкость. Она часто используется в аэрокосмических приложениях, где воздействие паров топлива является частой проблемой. Поскольку это конформное покрытие печатных плат очень устойчиво к истиранию и растворителям, его трудно удалить. Подобно силиконовому конформному покрытию, полное удаление обычно требует специальных растворителей, длительного периода замачивания и перемешивания щеткой или ультразвуковой ванной. Большинство уретанов отверждаются дольше, чем акрилы, которые могут отверждаться всего за 30 минут. Это также важный фактор, который следует учитывать при работе над крупносерийным производством или срочными проектами.
Эпоксидная смола (ER)
Эпоксидные смолы доступны в виде двухкомпонентных соединений, которые образуют прочную, гладкую и не скалываемую поверхность. Это конформное покрытие печатных плат обладает хорошей влагостойкостью, а также высокой химической стойкостью (особенно к растворителям) и стойкостью к истиранию. Однако материал покрытия сложен в приготовлении и нанесении, требует специального оборудования для смешивания и имеет быстрое время отверждения (обычно измеряемое минутами). После отверждения его чрезвычайно трудно удалить химическими методами, что затрудняет последующие ремонтные работы. Прочное покрытие не обладает гибкостью после отверждения, что может привести к сдвигу компонентов или схем, когда печатная плата изгибается из-за теплового расширения и сжатия или внешних сил.
Parylene
Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD) используется для нанесения парилена, особого типа защитного покрытия. Это покрытие может проникать в зазоры и под компоненты печатной платы в газообразном состоянии, образуя сверхтонкий защитный слой без отверждения. Париленовое защитное покрытие обладает превосходной влагостойкостью, устойчивостью к растворителям и экстремальным температурам. Этот вид защитного покрытия для печатных плат подходит для специальных применений благодаря низкому коэффициенту расширения и высокой диэлектрической прочности. После нанесения удаление для повторной обработки представляет собой сложную задачу, требующую использования абразивных методов, а повторное нанесение невозможно без оборудования для осаждения из газовой фазы.
Основные Соображения по выбору Печатные платы Покрытие Материал
Изучив пять типов конформных покрытий печатных плат, вот три ключевых фактора, которые следует учитывать при выборе.
Продукт Iпредназначалось Используйте
Различные покрытия имеют как недостатки, так и преимущества, выбор покрытия должен осуществляться в соответствии с конечным использованием продукта. Если печатная плата будет использоваться в продукте, который будет подвергаться воздействию воды в течение длительного периода времени, то она должна обладать первоклассной влагостойкостью. Благодаря своей превосходной влагостойкости парилен может стать лучшим из различных конформных покрытий.
Допуск температуры
Во-вторых, важно учитывать диапазон рабочих температур, которые может выдерживать покрытие, особенно для таких требовательных применений, как аэрокосмическая промышленность. Например, печатные платы, используемые в самолетах, должны выдерживать температуры от -65°C до более 100°C.
Силиконовые конформные покрытия работают нормально и остаются стабильными в этом температурном диапазоне. Кроме того, необходимо учитывать, как покрытие влияет на рассеивание тепла печатной платы. Высокоизоляционное покрытие заставляет тепло накапливаться на печатной плате, в то время как покрытие с хорошей теплопроводностью обеспечивает более легкое рассеивание тепла.
Условия окружающей среды
Условия эксплуатации печатной платы могут в определенной степени влиять на выбор конформного покрытия, поскольку влажность, едкие газы и химикаты могут влиять на производительность печатной платы. Если печатная плата находится в частично герметичной среде, то основной проблемой является влажность и конденсация, независимо от внешних коррозионных факторов.
Физические свойства конформного покрытия будут влиять на производительность печатной платы в условиях вибрации и напряжения. Жесткое покрытие, которое не деформируется при изгибе или вибрации печатной платы, может вызывать механическое напряжение в элементах, таких как выводы компонентов, вызывая трещины в паяных соединениях.
5 распространенных методов нанесения конформного покрытия
Защитные покрытия наносятся с использованием различных методов, и наиболее подходящий метод зависит от размера платы, объема производства и бюджета проекта, среди прочего. Давайте рассмотрим пять популярных методов нанесения конформного покрытия на печатные платы.
Ручной Sмолиться
Ручное распыление подразумевает ручное нанесение покрытия на плату с помощью распылительного пистолета или аэрозольного баллона. Это чрезвычайно трудоемкий процесс, который обычно применяется для мелкосерийного производства. Результаты могут отличаться от платы к плате, а качество и однородность конформного покрытия печатной платы зависят от оператора.
Выборочный запуск Cплавающей
Селективное покрытие — это автоматизированный процесс, использующий программируемые распылительные форсунки для нанесения конформного покрытия печатной платы на определенные области печатной платы. Этот процесс не требует утомительных процедур маскирования и очень популярен в массовом производстве.
Автоматический Sмолиться
Автоматическое распыление — это программируемая система, которая использует программируемые возвратно-поступательные распылительные головки для точного нанесения однородных покрытий на печатные платы, движущиеся по конвейеру, что значительно снижает необходимость в маскировании. Автоматизированные системы требуют больших первоначальных инвестиций, но последовательность, точность и эффективность наносимого ими покрытия делают их незаменимыми в крупномасштабном производстве.
Окунание
Погружение — это традиционный метод нанесения покрытия, при котором несколько печатных плат одновременно погружаются в конформный раствор покрытия, вынимаются и высушиваются. Скорость погружения, скорость вынимания, время погружения и вязкость материала покрытия контролируют конечный эффект покрытия. Процесс поддерживает высокую скорость обработки и используется в массовом производстве и онлайн-обработке. Но необходимо обеспечить значительную маскировку областей, которые не должны быть покрыты, и это произойдет только тогда, когда обе стороны печатной платы должны быть покрыты.
Чистка
Этот простой метод нанесения кистью в основном используется для ремонта и доработки, при этом покрытие наносится кистью на определенные участки платы. Тип кисти, вязкость покрытия, опыт оператора и другие факторы определяют качество и однородность покрытия. Нанесение кистью — трудоемкий процесс, но он менее затратный и подходит для небольших объемов производства.
Как в Лечение Печатные платы Защитное покрытие?
Существует множество методов отверждения печатных плат, и некоторые из наиболее широко используемых методов перечислены ниже.
Испарительный потокИНГ Механизм
Основной принцип отверждения испарением заключается в том, что после испарения жидкого носителя остается только защитная смола покрытия. Этот процесс интуитивно понятен в теории, но необходимо окунуть плату как минимум дважды, чтобы гарантировать, что края ее компонентов имеют достаточное покрытие.
Влажность CurИНГ
Влажное отверждение обычно используется для силиконовых и некоторых уретановых систем, которые реагируют с влагой в окружающей среде, образуя отвержденное полимерное покрытие. Влажное отверждение часто сочетается с испарением, когда сначала испаряются несущие растворители, а затем влага реагирует со смолой, завершая окончательное отверждение.
УФ-КурИНГ
УФ-отверждение — это технология, которая использует ультрафиолетовую энергию для быстрого отверждения конформного покрытия печатной платы в течение нескольких секунд. Без растворителей-носителей они являются полностью твердыми системами. Отверждаться будут только области, непосредственно подвергающиеся воздействию УФ-излучения, поэтому под компонентами и в затененных областях требуется вторичный механизм отверждения.
Тепловой потокИНГ
В качестве вторичного процесса отверждения к испарению, влажности или УФ-отверждению механизмы отверждения с нагревом могут применяться в одно- или многокомпонентных системах. Нагрев может ускорить скорость отверждения и значительно сократить время производства. Чувствительность к нагреву компонентов и плат требует особых мер предосторожности при отверждении при повышенных температурах.
Как удалить покрытие с печатной платы?
В процессе ремонта печатных плат или поврежденных компонентов необходимо удалить защитное покрытие с печатной платы . Ниже описаны некоторые распространенные методы удаления покрытия.
Удаление растворителя
Большинство конформных покрытий легко удаляются растворителями, но необходимо подтвердить, не повредит ли растворитель печатную плату. Акриловая кислота легко удаляется, а эпоксидная смола, уретан и силикон имеют самую низкую чувствительность к растворителям.
Пилинг
Это метод непосредственного снятия защитного покрытия с печатных плат, обычно используемый для силиконовых и некоторых гибких покрытий.
Прожечь
Это распространенная техника удаления покрытия, которая подходит для большинства плат. При переделке платы используйте паяльник, чтобы прожечь покрытие.
Микроструйная очистка
Микропескоструйная обработка — это использование концентрированной смеси мягких абразивов и сжатого воздуха для абразивной обработки покрытий, что позволяет удалять небольшие участки покрытий. Этот метод обычно используется для удаления покрытий из парилена и эпоксидной смолы.
Шлифовка/Скребание
Шлифовка или соскабливание печатной платы для удаления конформного покрытия печатной платы эффективно для твердых покрытий, таких как парилен, эпоксидная смола и уретан. Это может привести к повреждению печатной платы, поэтому этот метод используется только в крайнем случае.
Выводы
При выборе наиболее подходящего конформного покрытия для печатных плат необходимо очень тщательно рассмотреть свойства покрытия, такие как влагостойкость, стойкость к истиранию и химическая стойкость. В равной степени важно учитывать, как покрытие ведет себя в экстремальных температурных условиях, при суровых воздействиях окружающей среды и механических нагрузках. Все это необходимо взвесить, чтобы определить наиболее подходящее конформное покрытие для надежной защиты.
