保形涂层:7种防水PCB方法的优点。

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保形涂层的加工

保形涂层:7种防水PCB方法的优点。

01年2月,2021年

保形涂层是一种具有成本效益的保护电子产品免受水、化学品和灰尘的伤害的方法,这些可能会损害PCB。

在某些情况下,您可以通过在PCB上应用防水保形涂层而不是通过创建IP65防水外壳的大量努力来挽救自己很多钱和痛苦

在本文中,我们将看看不同类型的共形涂层和各种应用方法。何时使用共形涂层?哪种保形涂层方法最好?每种方法的利弊是什么?

我们还将讨论,保全涂层检查,保全涂层去除和电子涂层。

阅读这一点,您将成为一个共形涂层专家!

1-防水保形涂层与防水外壳

制作塑料外壳防水通常需要大量的技能和经验。即使那么需要几个迭代的测试和模具修改,都需要正确。

它通常包括在配合表面之间添加一种柔软的材料,如TPR。最便宜的方法是摩擦配合或粘合TPR o型环,但这是一个费力且容易出错的过程。

更好的方法是将软塑料和硬塑料结合成一个单独的部分,使用过度模塑。对于高质量的产品,如牙刷都采用2K成型技术,其中一个模具....模具和注塑机。

这种技术所需的模具和注塑机的价格大约是单个塑料部件的3倍。

对于订单量来说,50k使用“运动鞋方法”更有利的是,在一个模具中取出ABS部分并走到下一台机器,其中TPR在其上注入其中。

最好的是,如果ABS部分仍然是温暖的,使第二种材料将更好地粘合到第一个材料。

保形涂层基本上绕过了所有这些额外的投资在注塑模具,工程,和无尽的测试和模具修改。

2-使用保形涂层的原因

在此期间1188betasia 来了嵌入式电子设计阶段,特别是电子产品的核心:PCB。

在消费电子设备中,诸如混频器的电子设备的故障仅意味着昂贵的RMA。但可靠性在B2B工业应用中更为重要。许多电子系统能够运行生产或服务至关重要,而在某些情况下,电子故障可能是危及生命的。

因此,保护​​电路很重要,特别是当它暴露于侵蚀性环境时(溶剂,高温,湿度/水溢出)。防水保形涂层可以帮助所有这些涂层。

在汽车、航空或医疗等领域,为多氯联苯提供合适的保形涂层以提高可靠性是至关重要的。

在施加保形涂层时,有四种因素被检查和优化:

  • 保形涂层材料
  • 保形涂敷方法
  • 保形涂层固化和干燥方法
  • 保形涂层检查方法

您最好的选择这些因素将取决于生产量和交货时间,可用的固定装置,环境,PCB的复杂性等。

3-为什么掩蔽对于保形涂层很重要

PCBA的某些部分不应涂覆,因为它们的功能会降低,因此应掩盖这些区域在涂层之前。主要掩盖组件是:

  • 机电和开放的部件

电位器,致动器,电动机,开关等机电部件用于将电信号转换为机械过程,反之亦然。大多数情况下,机制不是隐蔽的时间,因此,保形涂层将穿透它,采用机械运动和裂缝作用。

  • 电容和电磁敏感组件

根据所施加的涂层材料,电容或电磁PCB行为可能受到高度影响。然后需要施加掩模平均分量,例如RF滤波器或电磁屏蔽。

  • 被动或有源光学组件

需要保护诸如光电二极管,光伏电池,激光器,摄像机或任何显示器的光学部件,以避免任何默认。

  • 测试点和连接器PCB区域

PCB的区域可用于注入测试信号或监视电路状态,例如接地或测试点,连接器或配合插座。因此,保形涂层将阻塞信号。

  • 安装表面区域

许多共形涂层具有差的机械摩擦性能。然后,设计用于接收螺钉,垫片或紧固件的每个区域需要从涂层中掩模。

  • 灵活的电子元件

大多数保形涂层的挠性不如挠性电路。因此,如果应用在柔性零件上,涂层开裂引发裂纹路径的风险很高。

4-保形涂层材料概述

共形涂层可以用各种材料进行。它们根据所需的寿命和您的PCB必须忍受的环境选择。

丙烯酸类

丙烯酸是用于保形涂层的最常见的材料。它具有优异的防潮性,使其成为防水的完美保密涂层,易于施加且易于修复。

它适用于大多数应用,只要PCB不会暴露于溶剂溅或过度的热量即可。

主要用途飞机、汽车、通讯设备、发动机管理。

所需厚度:25至75μm/ 0.001“至0.003”。

聚氨酯

聚氨酯保形涂层易于施加和耐溶剂。然而,很难修复并且需要长期治疗。

主要用途:盐喷涂,需要耐溶剂的应用。

所需厚度:25至75μm/ 0.001“至0.003”。

硅酮

硅氧烷涂层具有耐高温的极大优点。然而,它对溶剂非常敏感,难以涂抹,非常昂贵。就保形涂层去除而言,几乎不可能去除。

主要用途:经受高温和采矿设备的设备。

所需厚度:50至200μm/ 0.002“至0.008”。

下面,所谓的“传统”涂料,使用较少,但存在。

环氧树脂

环氧树脂保形涂层提供良好的耐水性,化学侵蚀和高温。然而,它具有差的灵活性和保形涂层难以去除。

所需厚度:25至75μm/ 0.001“至0.003”。

Paraxylylene

亚挠性甲苯全成形涂层具有优异的模具,化学,电介质和高温攻击性能。然而,该过程非常昂贵,难以实现。

所需厚度:12至17微米/ 0.0005“至0.0007”。

含氟聚合物纳米涂层

氟聚合物纳米涂层是一种由氟碳化合物组成的超薄薄膜。这具有良好的耐模具和耐高温性能。它具有优异的介电电阻和低工艺成本。

然而,它具有耐磨性和化学物质的低抗性。此外,工具设置成本高。

所需厚度:12至17微米/ 0.0005“至0.0007”。

保形涂层材料的比较表

5-黑色保形涂层

水和IP保护一。

如果您希望为您的电子设计的安全性和隐私进行仔细仔细,您可以使用黑色保形涂层。

这将确保任何尝试逆向工程师的人都会失败。

6-保形涂料涂料方法

有很多方法可以应用共形涂层。选择将直接取决于所需的PCB卷和生产率。

刷胶

这种涂布方法只适用于小批量生产或修补。它在加工方面很便宜。然而,这种方法容易出现缺陷,过度的厚度,或应用不规则,因此它可能看起来相当业余。

手动或自动喷涂涂层应用

这种涂布方法是最具成本效益的方法之一,适用于低到大批量的自动化系列。自动喷涂时,喷涂效果非常干净,但人工喷涂时,喷涂效果会有所不同。此外,当你的PCB设计本质上是“3D”时,这种方法可能不太适合,因为这种方法中使用的掩模是2D的。

掩蔽要求更像是盾构性而不是障碍,因为渗透较小。缺乏渗透可以是希望涂覆渗透在装置下方的问题。

涂层浸渍

这种涂布方法适用于大型生产系列。这种方法非常有效。然而,如果pcb设计没有对浸入进行适当的优化,就会有泄漏的风险。

通过机器选择性涂层

这种涂布方法是大型生产系列中最安全的选择。

该技术包括通过喷涂将涂层应用于局部区域。选择性涂层是一种快速且精确的方法,提供了最佳保护。

再次强调,PCB有必要精心设计,以避免低轮廓连接器周围的毛细管效应,这可能会吸进涂层,导致表面不均匀甚至未涂层区域。这意味着有必要有一个经验丰富的操作员来执行操作。

化学气相沉积

又称CVD,该涂布方法特异于二甲苯和纳米共形涂层。CVD高效,比其他方法更均匀,适用于中型大型生产系列。此外,蒸气形式的材料可以渗透到达到PCBA的区域最难的。

保形涂料施用方法的比较表

7-保形涂层固化和干燥方法

固化涂层的方法很少,根据树脂类型和厚度的不同,固化时间从几秒钟到几天不等。无溶剂UV固化最适合大批量生产,但需要投资UV固化设备。

无溶剂UV保形涂层

由于其高生产速度,因此优选这种固化方法。此外,它还提供更大的可加工性,卓越的热阻和环境友好性。

但是,这种方法难以手动应用。UV涂层更难以修复和返工。

蒸发固化

通过液体蒸发出现涂层。然而,操作需要至少重复两次以累积足够的涂层。这是一种缓慢的保形涂层固化过程。

湿固化

硅氧烷和氨基甲酸酯树脂通过该方法治愈。大气中的水分固化树脂并形成聚合物。董事会在几分钟到一小时之间处理,但需要几天才能达到最终属性。

热固化

热固化改善润湿并降低粘度,用作水分和UV固化的二级固化。额外的加热将加速该过程,但也可能损坏一些组件。

两部分系统

这种固化方法适用于环氧系统。如果两种物质之间的比率没有严格遵守,则不会保护您的PCB。

保形涂层固化方法的比较表

8-保形涂层检查方法

传统上,对于保形涂层检查,检查员手动检查使用灯的保形涂层。

最近自动化的光学检查(AOI)已开始替换手动检查。

自动检测系统可以是基于相机或扫描仪的,因此该技术可以与项目匹配。

9-如何进行保形涂层去除?

有时从PCB上去除保形涂层以允许修复或返工过程是必要的。保形涂层的去除直接取决于材料和面积的大小。

溶剂去除

丙烯酸易受溶剂的影响,因此它们被容易地除去。此外,环氧树脂,氨基甲酸酯和硅氧烷受溶剂的影响较小,但可以用它除去。

剥皮

只有有机硅涂层可以从板上剥落。然而,这并不是一个简单的过程。

热/烧坏

它是去除大多数全成形涂层的常用技术。但是,如果未正确处理此移除方法,则存在燃烧组件的风险。

微爆破

它使用软磨料和压缩空气的浓缩混合来除去涂层。在去除二甲苯和环氧涂层时,最常用。

研磨/刮擦

通过从电路板刮擦除籽涂层。它用于去除像聚对二甲苯,环氧树脂和聚氨酯等多糖的涂层。这种方法是不是优选的,因为PCB可能发生损坏。

10-保形涂层标准

IPC CC-830 Revision B是一个全成形涂层资格标准,主要用于董事会制造商,OEM设计工程师和涂料供应商。

UL746E是承销商实验室(UL)测试,并且是消费品也通常需要的认证。

11-灌封,绝对PCB保护?

如我们所见,使用保形涂层的不同材料从未超过0.2mm厚。即使它们可以是水半保护,它们也不会使PCB防水,不要保护它免受机械敏感的环境。

为了做到这一点,唯一的解决方案将是PCB灌封,通常基于热固性,环氧树脂,或硅树脂。灌封,不仅提供了一个完美的防水,给PCB优秀的机械基础性能,如抗振动和冲击。

然而,PCB灌封比保形涂层更昂贵,更大,有时重得多。

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伊莱亚斯侯马迪

从我记事起,我就一直被那些复杂的机械装置、电脑的精巧性,甚至是那些一百万个设计精良的部件可以把人类送上月球的事实所吸引!这就是为什么我一毕业就想投身于这个职业。今天,在Titoma工作,我试着把我的188金博宝代理提成工程和热情的观点带到我们写的文章中。

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