Płytki drukowane (Printed circuit boards, PCBs) są używane w prawie każdym dostępnym urządzeniu elektronicznym i różnią się w zależności od zastosowania. Jednak wspólne dla wszystkich zastosowań jest to, że PCB wymagają jakiejś formy ochrony przed otaczającym środowiskiem.
Ponieważ PCBs odgrywają zasadniczą rolę w funkcjonowaniu urządzenia elektronicznego, niewłaściwy dobór ochrony może mieć negatywny wpływ na działanie i żywotność sprzętu. Powłoki i żywice zapewniają ochronę przed następującymi czynnikami:
- Woda/wilgoć
- Wibracje
- Szok fizyczny
- Szok termiczny
- Zanieczyszczenia
Niezależnie od wybranego rodzaju ochrony, wszystkie PCBs należy dokładnie oczyścić, aby zabrudzenie powierzchni nie wpłynęło na poziom ochrony zapewniany przez powłokę lub żywicę.
Powłoki konforemne
Powłoka konforemna to cienka warstwa, którą można nałożyć na PCB, aby zapewnić ochronę przed niebezpiecznymi warunkami środowiskowymi. Takie powłoki zapewniają skuteczną odporność chemiczną i termiczną w przypadku krótkiego czasu ekspozycji. „Dopasowują się” do konturów płytki, zapewniając doskonałą ochronę i dokładne pokrycie, aby przedłużyć żywotność PCB.
Grubość tej powłoki wynosi 25–100 mikronów, co powoduje niewielki wzrost masy płytki. Jako stosunkowo cienka powłoka, powoduje niewielkie naprężenia na podzespołach, co jest niezwykle korzystne w przypadku delikatnego sprzętu. Zwykle powłoka będzie przezroczysta, umożliwiając użytkownikom łatwą identyfikację znajdującej się pod nią płytki drukowanej.
Większość powłok to systemy 1K (jednoskładnikowe), oferujące długą żywotność, niską temperaturę utwardzania i krótki czas schnięcia. W przypadku powłok konforemnych ponowna obróbka powłoki i wymiana podzespołów jest łatwa do wykonania. Powłoki można nakładać ręcznie za pomocą pędzla, pistoletu natryskowego lub przez zanurzanie. Jednak coraz częściej wykorzystywane są systemy robotyczne do zapewnienia bardziej precyzyjnego i spójnego nałożenia powłoki.
Żywice do hermetyzacji
Żywice do hermetyzacji są przeznaczone do ochrony i izolacji PCBs oraz komponentów przed trudnymi i wymagającymi środowiskami poprzez hermetyzację urządzenia i tworzenie bariery.Po nałożeniu na PCBs takie żywice mogą mieć grubość 0,5 mm lub większą (często są nakładane znacznie grubiej). W rezultacie żywice mogą powodować znaczny wzrost masy urządzenia, a cena jednostkowa jest w ich przypadku często wyższa niż dla powłok.
Żywice to zazwyczaj systemy 2K (dwuskładnikowe), w których żywica i utwardzacz są mieszane w celu utworzenia usieciowanego polimeru. Żywice mają znacznie wyższą lepkość niż powłoki i są przeznaczone do utwardzania w temperaturze pokojowej. Jednak dzięki podgrzaniu żywicy można skrócić czas utwardzania.
Ponieważ większość reakcji utwardzania jest egzotermiczna, w przypadku gdy nakłada się zbyt dużo żywicy, ciepło wytwarzane podczas procesu utwardzania może spowodować przegrzanie, a nawet zapalenie się PCB. Dzięki zastosowaniu żywicy można zapewnić większą ochronę PCB, szczególnie w przypadku szkodliwego działania chemicznego lub w scenariuszach, w których urządzenie ma być zanurzone na dłuższy czas w cieczy. Żywice mogą również zapewniać ochronę przed szokiem fizycznym, ponieważ większość żywic może pomóc w rozproszeniu sił. W przeciwieństwie do powłok, żywice mogą mieć bardzo ciemny kolor, tak że po ich nałożeniu płytka PCB znajdująca się pod spodem jest całkowicie ukryta, co daje pewną ochronę projektu. Warto jednak zauważyć, że usunięcie żywicy może prowadzić do zniszczenia PCB.
| Właściwości | Powłoka konforemna | Żywica |
|---|---|---|
| Ochrona | Mniejsza | Większa |
| Grubość | 25–100 mikronów | 0,5+ mm (często dużo grubsza) |
| Masa urządzenia | Minimalny wzrost | Znaczny wzrost |
| Naprężenia na podzespołach | Bardzo małe | Znaczne naprężenie |
| Systemy powłok | 1K (pojedynczy składnik) | 2K (dwa składniki) |
| Możliwość przeróbek płytki | Tak | Nie |
Kwestie do rozważenia przed wyborem ochrony PCB
1. Obudowa urządzenia
Jeśli płytka drukowana jest umieszczona w obudowie, która została zaprojektowana jako jej podstawowa ochrona, w konforemna będzie wystarczająca. Jest to idealne rozwiązanie w przypadku jakiegoś uszkodzenia lub wycieku, które może także zapewnić ochronę przed wilgocią i skraplaniem pary wodnej. Jeśli obudowa nie jest w stanówczas powłokaie zapewnić ochrony przed środowiskiem, bardziej odpowiednim wyborem będzie żywica.
2. Środowisko
Często stosowane w elektronice wysokiego napięcia i środowiskach wybuchowych, żywice zapewniają pełną warstwę dielektryczną, zapobiegając wyładowaniu łukowemu. W takim środowisku cieńsze powłoki konforemne będą znacznie mniej skuteczne. Jednak w przypadku delikatnych podzespołów w środowiskach, które wymagają ograniczonego poziomu ochrony, prawdopodobnie wystarczą powłoki.
3. Masa urządzenia
Ważne jest, aby określić, czy waga płytki drukowanej ma wpływ na ostateczny cel projektu. Przy nakładaniu powłoki ilość dodatkowego ciężaru jest minimalna, ale przy stosowaniu żywicy dodatkowy ciężar może być znaczny.
4. Możliwość przeróbek płytki
W przypadku zastosowań, w których w późniejszym terminie może być wymagana przeróbka PCB, najbardziej odpowiednim wyborem będą powłoki konforemne. Można je usunąć znacznie łatwiej niż żywice, które przy usuwaniu mogą zniszczyć znajdującą się pod nimi płytkę PCB.
Dlaczego Electrolube?
Związane z produkcją i konserwacją podzespołów elektronicznych, produkty Electrolube są idealne dla wielu gałęzi przemysłu, w tym motoryzacji, elektroniki przemysłowej, elektroniki użytkowej i sektora medycznego. Electrolube, specjalista w dziedzinie powłok konforemnych i żywic do hermetyzacji, jest liderem innowacji w tej dziedzinie.
Polecane produkty
Czarna żywica poliuretanowa 250 g
Ta dwuskładnikowa czarna żywica do hermetyzacji została opracowana tak, aby działać na najwyższym poziomie, z doskonałą odpornością na wodę morską, dobrą przyczepnością do większości podłoży i odpornością na rozdarcie.
Powłoka konforemna 200 ml
Ta akrylowa powłoka konforemna jest szybkoschnąca i trwała, a także oferuje doskonałe właściwości elektryczne i dobrą przyczepność do wielu materiałów. Powłoka ta jest odporna na pleśń i pozwala z łatwością wprowadzać modyfikacje na PCB.
