W świecie elektroniki trwałość i niezawodność komponentów ma ogromne znaczenie. Jest to szczególnie prawdziwe w trudnych warunkach, w których kurz, wilgoć, chemikalia i zmiany temperatury mogą zagrozić wydajności i długowieczności urządzeń. Właśnie dlatego powłoka konforemna odgrywa kluczową rolę w ochronie płytek drukowanych (PCB) i innych komponentów elektronicznych, zapewniając trwałą barierę przed szerokim zakresem zagrożeń środowiskowych.
Czym jest powłoka ochronna?
Lakier ochronny lub powłoka konforemna to cienka folia polimerowa nakładana na płytkę drukowaną (PCB) w celu ochrony płytki i jej komponentów przed środowiskiem i korozją. Folia jest zazwyczaj nakładana w grubości 25-250 µm i “dopasowuje się” do kształtu płytki i jej komponentów. Została zaprojektowana w celu pokrycia i ochrony połączeń lutowanych, komponentów elektronicznych, odsłoniętych ścieżek i innych metalizowanych obszarów przed korozją i czynnikami zewnętrznymi, ostatecznie wydłużając żywotność PCB.
Istnieje kilka rodzajów materiałów stosowanych do powlekania konforemnego, w tym silikon, akryl, poliuretan i materiały epoksydowe. Wybór materiału zależy od konkretnych wymagań dotyczących ochrony, procesu aplikacji i środowiska pracy urządzenia.
Zastosowanie powłoki konforemnej jest szczególnie ważne w sektorach takich jak elektronika, motoryzacja lub lotnictwo, gdzie urządzenia są często narażone na krytyczne i nieprzewidywalne warunki środowiskowe. Powłoka konforemna może być nakładana na różne sposoby, poprzez zanurzanie, natryskiwanie lub nawet pędzlem. Każda metoda ma swoje zalety w zależności od konkretnego zastosowania.
Zalety powłoki konforemnej
Nowo wyprodukowana płytka drukowana będzie działać dobrze, ale jej wydajność może szybko ulec pogorszeniu z powodu czynników zewnętrznych w środowisku pracy, takich jak wilgotność, chemikalia, zasolone środowisko i ekstremalne temperatury.
Powłoka ochronna może być stosowana w takich środowiskach, aby chronić płytkę drukowaną i jej komponenty, a ostatecznie zapobiegać korozji i awariom. Zapewniona ochrona umożliwia projektantom spełnienie wymagań dotyczących miniaturyzacji i niezawodności.
Poniżej przedstawiono niektóre z głównych zalet powłoki konforemnej w ochronie płytek drukowanych (PCB) i komponentów elektronicznych:
- Ochrona przed wilgocią i kondensacją: tworzy nieprzepuszczalną barierę, która chroni komponenty przed korozją i zwarciami spowodowanymi wilgocią;
- Odporność na chemikalia: zapewnia ochronę przed rozpuszczalnikami, solami, kwasami i zasadami w środowisku pracy, które w przeciwnym razie mogłyby spowodować korozję lub degradację;
- Ochrona przed kurzem i zanieczyszczeniami: zapobiega gromadzeniu się kurzu i zanieczyszczeń na komponentach, co może powodować awarie elektryczne lub termiczne;
- Izolacja elektryczna: poprawia wydajność elektryczną, izolując komponenty od przypadkowych zwarć spowodowanych zanieczyszczeniem lub kondensacją;
- Wydłużona żywotność: zapewniając kompleksową ochronę przed szeregiem zagrożeń środowiskowych, powłoka konforemna znacznie wydłuża żywotność urządzeń elektronicznych;
- Zmniejszone koszty konserwacji i gwarancji: poprzez poprawę niezawodności i zmniejszenie wskaźnika awaryjności urządzeń, powłoka konforemna może prowadzić do zmniejszenia kosztów związanych z konserwacją, naprawami i wymianami gwarancyjnymi.
Korzyści te sprawiają, że powłoka konforemna jest ważnym wyborem dla poprawy ochrony i niezawodności komponentów elektronicznych w wielu branżach.
Powłoka konforemna wszystkie rodzaje
Powłoki konforemne można sklasyfikować zgodnie z ich podstawowym składem chemicznym; każda opcja ma swoje własne korzystne właściwości dla różnych środowisk, w których PCB będzie musiała działać.
Rodzaje powłok konformalnych są następujące:
- Powłoka akrylowa
- Poliuretanowa powłoka ochronna
- Hybrydowa powłoka ochronna
- Silikonowa powłoka ochronna
- Powłoka ochronna na bazie wody
- Powłoka ochronna utwardzana promieniami UV
- Powłoka konforemna 2K
Najczęściej stosowanymi materiałami w przeszłości były materiały na bazie rozpuszczalników, których zalety obejmują
- Łatwość przetwarzania i aplikacji
- Prosta regulacja lepkości
- Możliwość dostosowania do szeregu metod aplikacji
- Dostosowana do potrzeb aplikacja i utwardzani
Konformalna powłoka akrylowa
Powłoki akrylowe łączą rozsądną cenę z dobrą ochroną środowiska; zachowują przezroczystość i są odporne na ciemnienie i hydrolizę przy długotrwałej ekspozycji na zewnątrz. Mają jednak ograniczoną odporność na rozpuszczalniki, co sprawia, że nadają się do przeróbek, ale nie do zastosowań, w których ważna jest odporność chemiczna.
- Zapewniają doskonałą ochronę przed wilgocią i mgłą solną
- Są łatwe w aplikacji i usuwaniu oraz szybko schną w temperaturze pokojowej dzięki łatwemu odparowywaniu rozpuszczalnika.
- Mają dobry zakres temperatur roboczych
- Mają doskonałą przyczepność do szerokiej gamy podłoży.
Poliuretanowe powłoki konformalne
W przeciwieństwie do akryli, poliuretanowe powłoki konformalne oferują doskonałą odporność chemiczną i doskonałą ochronę w trudnych warunkach. Zachowują elastyczność nawet w bardzo niskich temperaturach. Podobnie jak akryle, są one również bardzo wszechstronne i obejmują szeroki zakres temperatur roboczych.
- Dobra elastyczność, zwłaszcza w niskich temperaturach
- Doskonała odporność chemiczna
- Powłoki poliuretanowe mogą być usuwane za pomocą specjalnych produktów
- Doskonała odporność na ścieranie
Hybrydowa powłoka konformalna
Powłoki hybrydowe to takie, w których stosowana jest mieszanka podstawowych substancji chemicznych. Może to skutkować szeregiem różnych opcji powłok spełniających wymagania określonych zastosowań.
Powłoki konforemne zazwyczaj składają się z akrylowych lub poliuretanowych żywic bazowych modyfikowanych silikonem w celu poprawy właściwości żywicy w wysokich temperaturach. Powłoki te mają wiele zalet w porównaniu ze standardowymi materiałami, a ponieważ są oparte na rozpuszczalnikach, oferują również wszystkie korzyści związane z łatwością aplikacji.
- Niezwykle szeroki zakres temperatur roboczych
- Łatwość aplikacji
- Wysoka odporność chemiczna
- Możliwość przeróbki przy użyciu określonych produktów
- Dobra ochrona w szerokim zakresie środowisk
Silikonowe powłoki ochronne
Ogólnie rzecz biorąc, silikony są powłokami konforemnymi najbardziej odpornymi na wysokie/niskie temperatury lub wahania termiczne ze względu na ich bardziej elastyczny charakter. Powłoki te oferują szeroki zakres ochrony w trudnych i szybko zmieniających się warunkach temperaturowych. Są one jednak mniej odporne na wilgoć i gazy korozyjne niż inne technologie powlekania.
- Dobra wszechstronna ochrona
- Elastyczność
- Szeroki zakres temperatur roboczych
- Zazwyczaj zatwierdzone przez wiele norm branżowych (np. IEC 61086, IPC-CC-830, MIL, UL)
- Łatwość obróbki i przeróbek
Powłoka konformalna na bazie wody
Wodorozcieńczalne powłoki konforemne utwardzają się poprzez odparowanie wody z systemu. Są to opcje o niskiej zawartości LZO, ponieważ zastępują większość rozpuszczalnika w systemie wodą. Poprawia to bezpieczeństwo operatora i drastycznie zmniejsza emisję rozpuszczalników.
- Mniejsze zużycie rozpuszczalników; większe bezpieczeństwo operatora i środowiska
- Bezpieczne produkty
- Mogą być nakładane za pomocą standardowego sprzętu; dostępne są wersje zanurzeniowe i natryskowe
- Mogą oferować dobry poziom odporności chemicznej
Powłoki konforemne utwardzane promieniami UV
Powłoki konforemne utwardzane promieniami UV to kolejny przykład powłok hybrydowych. W tym przypadku, różne chemikalia są często używane do produkcji systemu podwójnego utwardzania, co pozwala uniknąć problemów z obszarami zasłoniętymi przez światło UV podczas utwardzania. Powłoki utwardzane promieniami UV oferują najszybsze czasy utwardzania, z powłokami utwardzanymi w ciągu kilku sekund w świetle UV. Jest to niezwykle korzystne w przypadku zastosowań o wysokiej wydajności, a zacienione obszary są z czasem utwardzane za pomocą dodatkowego systemu utwardzania.
Ze względu na wysoce usieciowaną strukturę, po utwardzeniu mogą być trudne do usunięcia, ale oferują doskonałą odporność chemiczną.
- Wyjątkowo krótki czas procesu
- Wtórny system utwardzania wilgocią stosowany do promowania utwardzania w cieniu
- Dobra ochrona w różnych środowiskach
- Doskonała odporność chemiczna
Dwuskładnikowe powłoki konformalne (2K)
Dwuskładnikowe powłoki konforemne 2K to technologie hybrydowe, które łączą najlepsze właściwości żywic hermetyzujących z właściwościami powłok konforemnych. Materiały te oferują jedne z najlepszych dostępnych zabezpieczeń, przy jednoczesnym zachowaniu przetwarzalności i opłacalności powłoki konforemnej (w porównaniu do żywicy).
- Wysoka wydajność
- Wysoki poziom ochrony w szerokim zakresie środowisk
- Grubsza aplikacja niż w przypadku powłok jednoskładnikowych
- Doskonała ochrona przed chemikaliami i wilgocią
Rozwiązania MD Polska
MD Poland jest wiodącym dostawcą materiałów dla branży montażu i ochrony elektroniki. Nasze zaawansowane rozwiązania DOWSIL obejmują szereg produktów, takich jak żywice hermetyzujące, powłoki konforemne do ochrony płytek elektronicznych, powłoki ekranujące zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), materiały rozpraszające ciepło, kleje i uszczelniacze do montażu i mocowania komponentów, które ułatwiają połączenia elektryczne, zapewniają integralność strukturalną, oferują ochronę przed czynnikami zewnętrznymi i przenoszą ciepło, zapewniając bardziej niezawodne działanie. Jesteśmy dumni, że możemy dystrybuować produkty, które ulepszają dzisiejsze technologie elektroniczne i umożliwiają postęp w przyszłości.
Gama produktów MD Polska obejmuje szeroką gamę rozwiązań, takich jak
akryle, silikony, poliuretany, epoksydy i hybrydy. Obejmują one opcje przyjazne dla środowiska, z rozpuszczalnikiem lub bez, z utwardzaniem w temperaturze pokojowej, termicznym lub UV.
