Zoals een regenjas je beschermt tegen een storm, fungeert een PCB-beschermende coating als schild voor printplaten tegen omgevingsinvloeden. PCB's vormen het zenuwstelsel van elektronica en geleiden stroom en signalen naar componenten in alles, van apparaten tot supercomputers. Maar zonder bescherming zijn zelfs de beste printplaten vatbaar voor corrosie, kortsluiting en andere vormen van falen bij blootstelling aan vocht, chemicaliën, hitte en verontreinigingen. In dit artikel leggen we uit wat PCB-beschermende coating is en welke soorten het meest voorkomen. We lichten de methoden toe om de coating te meten, te verharden en te verwijderen. Laten we er meteen induiken.
Wat is beschermende coating op PCB's??
Een beschermende coating op printplaten is een dunne polymeerfilm die wordt aangebracht om de gehele printplaat en componenten te bedekken. Deze coating dient als barrière tegen omgevingsverontreinigingen zoals vocht, stof, chemicaliën en extreme temperaturen die corrosie of kortsluiting kunnen veroorzaken. De polymeercoating past zich aan de verschillende vormen en geometrieën van de printplaat aan. PCB-componenten en sporen, die ze volledig omhullen en slechts een minimale dikte toevoegen. Het helpt voorkomen dendriet groei of elektrische tracking tussen geleiders in de loop van de tijd.
PCB-beschermingve Coating Types: de juiste kiezen
Het kiezen van de juiste conform bekleding De kwaliteit van uw printplaat is cruciaal voor optimale bescherming tegen omgevingsgevaren. Verschillende soorten coatings zijn samengesteld om specifieke bedrijfsomstandigheden te weerstaan. Daarom moet u zorgvuldig de coating kiezen die het beste bij uw toepassing past en aan uw beschermingseisen voldoet. Er zijn verschillende gangbare opties voor PCB-coatings beschikbaar, elk met hun eigen voordelen en toepassingen:
Acrylcoating
Acrylcoatings zijn afgeleid van acryl- of polyurethaanharsen opgelost in een oplosmiddel. Wanneer ze op een printplaat worden aangebracht, verdampt het oplosmiddel, waardoor de acrylhars een conforme beschermlaag vormt over componenten en sporen. Acrylcoatings bieden een goede weerstand tegen vocht, schimmelgroei en corrosie. Acrylcoatings hebben echter een beperkte chemische en oplosmiddelbestendigheid.
Siliconen coating
Het wordt gevormd uit siliconenharsen die na het aanbrengen met vocht worden vernet, waardoor een flexibele beschermlaag ontstaat. Siliconencoatings bieden uitstekende weerstand tegen vocht, oxidatie, chemicaliën en hoge temperaturen. Siliconen bieden echter een minimale slijtvastheid en kunnen moeilijk te repareren zijn bij beschadiging. Het biedt ook een beperkte corrosiebescherming.
Urethaan coating
Urethaancoating wordt gemaakt van polyurethaanharsen opgelost in oplosmiddelen. Na het aanbrengen verdampen de oplosmiddelen, waardoor een duurzame urethaanfilm achterblijft. Urethaancoatings zijn bestand tegen vocht, chemicaliën, slijtage en extreme temperaturen. Hun rigide eigenschappen beperken echter de toepasbaarheid op flexibele platen. Urethaancoatings bevatten ook oplosmiddelen tijdens het aanbrengen.
Paraxylyleen coating
Paraxylyleencoatings worden aangebracht via dampdepositie in een vacuümkamer, waardoor een extreem gelijkmatige en uniforme film op elk oppervlak ontstaat. Paraxylyleen biedt superieure weerstand tegen vocht, chemicaliën, slijtage en extreme temperaturen. Dampdepositie is echter een duur proces dat vakkundige toepassing vereist.
Expoxy laag
Dit type PCB-beschermende coating is samengesteld uit epoxyharsen die vernet zijn met een curative of verharder. Dit creëert een harde, duurzame coating met uitstekende chemische, slijtvaste en oplosmiddelbestendige eigenschappen. Epoxycoatings hebben echter een beperkte vochtbestendigheid en zijn broos van aard. Ze hechten zeer goed aan PCB-substraten.
Hoe de dikte van een PCB-beschermende coating te meten?
De dikte van de PCB-beschermende coating hangt af van de functies, het gewicht en het profiel van de PCB. We houden rekening met veel factoren bij het bepalen van de benodigde dikte. Een dun aangebrachte coating kan leiden tot mogelijke schade aan de componenten, omdat er onvoldoende laag is om te beschermen tegen omgevingsfactoren. Te veel? Dat draagt bij aan een ongelijkmatige en, eerlijk gezegd, onnodige belasting van het soldeer en andere componenten. De dikte die moet worden aangebracht om de coating correct aan te brengen, moet binnen het bereik van 25-250 micrometer vallen en gelijkmatig worden aangebracht. Houd er rekening mee dat een te hoge of te lage dikte schade kan veroorzaken. Dus hoe meet je de coatingdikte nauwkeurig? Er zijn twee verschillende methoden:
- Droge meting
Alleen toepasbaar nadat de coating voldoende is opgedroogd, anders bestaat er risico op beschadiging. Er zijn talloze manieren om de dikte van de PCB-coating te controleren, maar het handigst is het gebruik van een schuifmaat. Zolang u eerder een meting heeft gedaan op de plekken waar u de coating heeft aangebracht, meet u dezelfde plekken eenvoudig opnieuw na het aanbrengen van de coating. Door de metingen voor en na te middelen, krijgt u de dikte van de aangebrachte coating. Dit lijkt eenvoudig genoeg.
- Natte meting
Met een nattefilmmeter, die lijkt op een fijne kam, kan de dikte van de aangebrachte coating worden gemeten terwijl deze nog nat is, zodat deze indien nodig kan worden aangepast voordat deze droogt. De nattefilmmeter heeft gegraveerde maatstreepjes, dus een goed oog is nodig om de coating gelijkmatig aan te brengen. Zodra je deze methode onder de knie hebt, is het vrij eenvoudig.
Beide methoden leveren nauwkeurige resultaten op, het is een kwestie van voorkeur welke je toepast. Het is echter aan te raden om de droge meetmethode te gebruiken totdat je vertrouwd bent met het werken met en het aanbrengen van de coating. Daarna kun je de natte meting onder de knie krijgen.
Hoe te genezen PCB-beschermende coating?
- Vochtuithardende coating
Om op deze manier uit te harden, is het gebruik van luchtvochtigheid vereist. Luchtvochtigheid speelt een cruciale rol in dit proces. Door de luchtvochtigheid te reguleren, kan de uithardingstijd aanzienlijk worden verkort. Conventionele ovens, infraroodovens en luchtbevochtigers zijn perfecte hulpmiddelen om het uithardingsproces te versnellen. Houd er rekening mee dat als u de containers langere tijd open laat staan, er vocht wordt opgenomen, wat het uithardingsproces bevordert.
- Warmte-uitharding / verdampingsuithardingscoating
Als deze methode wordt toegepast op oplosmiddelhoudende conforme coatings, zal het verdampingsproces snel versnellen door het aanbrengen van een verwarmingselement. Naarmate de vloeistof verdampt, blijft er een coatinghars achter die eveneens moet worden verwijderd. Deze methode kan de eigenschappen van de coating veranderen, wat defecten kan veroorzaken als deze niet correct wordt aangebracht. Tijdens het verwarmen moet rekening worden gehouden met de thermische gevoeligheid van de componenten en printplaten vóór het aanbrengen.
- UV-uithardende coating
Deze methode maakt gebruik van de intensiteit van ultraviolet licht, waardoor een chemische reactie in de coating ontstaat die ervoor zorgt dat blootgestelde gebieden direct beginnen met uitharden. Deze methode vereist een tweede uithardingsproces, omdat het onmogelijk is dat het ultraviolette licht elk gebied bereikt dat nodig is voor uitharding. Deze toepassing wordt voornamelijk gebruikt voor directe resultaten; het aanbrengen mag niet onbeheerd worden gelaten.
De hierboven genoemde uithardingsmethoden bieden de meest toegepaste toepassingen voor het uitharden van de conformal coating. Het is echter aan te raden om de vocht- en verwarmingsmethode boven UV-straling toe te passen. Zodra u vertrouwd bent met de eerste twee methoden, kunt u voorzichtig overstappen op UV-straling.
Methoden voor het verwijderen van conforme coatings
- Verwijdering van oplosmiddelen
Kies bij het verwijderen van conforme coatings een oplosmiddel dat de componenten van het bord niet beschadigt. Acrylcoatings lossen het snelst op in oplosmiddelen. Siliconen- en urethaancoatings hebben meer inweektijd en een borstel nodig om volledig te verwijderen. Voor kleine oppervlakken lost een removerpen de coatings nauwkeurig op. Controleer altijd de compatibiliteit van het oplosmiddel om schade aan het bord te voorkomen. Test eerst op plekken voordat u het geheel verwijdert.
- Schillen
Sommige conforme coatings, zoals siliconen en flexibele coatings, kunnen handmatig en zonder oplosmiddelen van printplaten worden verwijderd. Afpelbare coatings kunnen worden verwijderd door de coatingfilm langzaam en onder een geringe hoek te verwijderen. Het verwijderen van de coating vermijdt het gebruik van oplosmiddelen, maar riskeert schade aan componenten als het niet zorgvuldig wordt gedaan. Het biedt een snelle en betaalbare verwijdering wanneer de coating het toelaat om te verwijderen.
- Doorbranden
Een techniek die kan worden gebruikt om de coating te verwijderen, is door deze voorzichtig door te branden met een hete soldeerbout. De hitte smelt de coating boven het werkgebied weg. Deze thermische doorbrandmethode werkt voor de meeste coatings en vermijdt extra verwijderingsstappen. Zorg ervoor dat gevoelige componenten niet oververhit raken. Als het goed wordt uitgevoerd, verwijdert het de coating lokaal, synchroon met de noodzaak tot nabewerking.
- Microstralen
Microstralen is een methode voor het verwijderen van conforme coatings, waarbij een geconcentreerd mengsel van milde schuurmiddelen en perslucht wordt gebruikt om de coating te schuren. Het is met name geschikt voor het verwijderen van kleine stukjes conforme coating en wordt vaak toegepast bij het verwijderen van parylene- en epoxycoatings.
- Slijpen/schrapen
Deze techniek omvat het verwijderen van de beschermende coating door middel van schuren op de printplaat. Deze techniek is vooral effectief voor hardere conforme coatings zoals paryleen, epoxy en polyurethaan. Het wordt echter meestal als laatste redmiddel beschouwd vanwege het hoge risico op ernstige schade aan de printplaat.
