reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© janaka dharmasena dreamstime.com_technical
Analizy |

Lakierowanie ochronne płytek drukowanych cz. 1

Dlaczego pokrywamy lakierem ochronnym płytki, jakie są korzyści conformal coatingu, jego właściwości i ograczenia? Odpowiedzi znajdziecie w poniższym artykule.

Nowo wytworzone i oczyszczone płytki drukowane w zasadzie utrzymują odpowiednie parametry elektryczne, ale ulegają one szybko pogorszeniu z powodu adsorpcji wilgoci atmosferycznej, zanieczyszczenia powierzchni jonowymi cząstkami powietrza, przyciągania kurzu przez powierzchnię, kondensację pary itp. W celu uniknięcia tych problemów płytki dla bardziej wymagających zastosowań są często, w ostatnim stadium produkcji, pokrywane lakierami ochronnymi. Lakierowanie ochronne (conformal coating) jest zazwyczaj wykonywane techniką zanurzania lub natrysku, zwykle warstwą lakieru o grubości 20-50 mikronów, chociaż silikony i niektóre specjalistyczne pokrycia osiągają grubość do 100 mikronów. Przy wykonywaniu prototypów lub niedużej produkcji pokrywanie może odbywać się przy użyciu pędzla. Poprzez zapobieganie zanieczyszczeniu powierzchni zmniejsza się korozja ścieżek i połączeń lutowniczych a także redukuje wzrost dendrytów pomiędzy ścieżkami. Stosowanie zabezpieczeń ochronnych jest istotne szczególnie w zastosowaniach motoryzacyjnych , militarnych, lotnictwie i przemyśle, zwłaszcza w obszarach krytycznych pod względem bezpieczeństwa. Należy jednak wspomnieć o ograniczeniach lakierowania ochronnego. Wszelkie zanieczyszczenia występujące na powierzchni przed lakierowaniem zostaną uwięzione w wyniku tej operacji i mogą powodować długotrwałe problemy – zanieczyszczenia takie to: odciski palców, pozostałości topnika i wilgoci oraz inne zanieczyszczenia chemiczne. Płytki przed lakierowaniem zawsze powinny być umyte i wysuszone, aby osiągnąć optymalne efekty. Nawet w przypadku używania topników typu „non-clean” mycie płytek przed lakierowaniem poprawi parametry i niezawodność ich działania. Lakierowanie ochronne nie jest zbyt efektywne przy zabezpieczaniu aplikacji, które narażone są na znaczny kontakt z płynną wodą (w odróżnieniu od pary wodnej), w szczególności gdy zawiera ona cząstki zjonizowane. W takich przypadkach wystąpi konieczność zabezpieczania płytek przez zalewanie i hermetyzację – takie operacje zawsze oferują dużo wyższy stopień zabezpieczenia niż w przypadku lakierowania. Zalewanie jest jednak zazwyczaj droższe od lakierowania i wiąże się ze zwiększeniem ciężaru komponentów. Idealne pokrycie ochronne charakteryzuje się dobrymi własnościami elektrycznymi, niską przenikalnością wilgoci, dobrą odpornością chemiczną i wytrzymałością mechaniczną. Posiada dobrą przyczepność do wszystkich materiałów używanych przy montażu płytek takich jak laminat, maska lutownicza, miedź, lutowie i inne . Przy wielu aplikacjach istotne są własności termiczne, elastyczność zachowana w niskich temperaturach oraz utrzymanie dobrych własności mechanicznych w podwyższonych temperaturach. Typowymi testami przeprowadzonymi na pokrytych lakierami płytkach są długoterminowe obciążenia termiczne w obecności wilgoci, odporność w komorze solnej i test na zachowanie przy cyklicznych zmianach termicznych oraz przy szoku termicznym. Tam gdzie istnieje taka konieczność, mogą być również wykonane testy na odporność chemiczną i palność. Idealny lakier ochronny pod względem technologicznym powinien być jednoskładnikowy (systemy dwuskładnikowe są niewygodne w użyciu), nieć długi czas przydatności, niską temperaturę utwardzania i krótki czas suszenia. Można mówić o różnych czasach suszenia:
  • czas suchości dotykowej, kiedy pokrycie nie pozostawia śladów przy dotyku,
  • czas suchości całkowitej, kiedy rozpuszczalnik wyparował całkowicie na całej powierzchni pokrycia
  • czas utwardzania, kiedy pokycie jest w pełni usieciowane.
Lepkość powinna być łatwo regulowalna, by można było dobrać optymalną do używanych urządzeń. W systemach rozpuszczalnikowych wysoka zawartość suchej masy zmniejsza emisję rozpuszczalników i tym samym przyczynia się do poprawy ochrony środowiska. Podobnie urządzenia umożliwiające stosowanie wysokich lepkości zmniejszają takie problemy . Jednym z mankamentów powszechnie stosowanych płynnych lakierów ochronnych jest niedostateczne pokrywanie ostrych zakończeń lub krawędzi elementów – pokrycie w takich miejscach jest znacznie cieńsze lub nawet nie występuje wcale. Zjawisko to jest nazywane kolokwialnie łuszczeniem krawędziowym i powodowane jest niskim napięciem powierzchniowym lakieru. Można to zminimalizować przez odpowiednie dobranie lepkości lakieru; także wielokrotne pokrywanie cienką warstwą daje lepsze efekty niż próba pokrycia jedną grubszą. Electrolube opracował specjalnie wypełniony lakier ochronny, DCRT, przeznaczony do pokryć o grubości około 100 mikronów, który wykazuje poprawione pokrywanie krawędzi w stosunku do płynnych lakierów powszechnie stosowanych. Jerzy Raabe, © Semicon

reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
March 28 2024 10:16 V22.4.20-2
reklama
reklama