Применение защитных покрытий
особенно важно в автомобильной, военной, аэрокосмической, морской
промышленностях, а также в системах освещения, в промышленных изделиях
и в области природосберегающей энергетики. Поскольку распространение
электронных изделий очень быстро увеличивается, защитные покрытия также
проникают в отрасль бытовой техники и мобильной электроники, обеспечивая
необходимое сочетание высокого уровня характеристик и надёжности
большого разнообразия электронных устройств.
Защитные покрытия могут использоваться
в самых различных условиях окружающей среды для защиты печатных плат
от влаги, солевого тумана, химических веществ и воздействия предельных
температур, предотвращая, в том числе, коррозию, образование плесени
и электрические отказы. Защита, обеспечиваемая покрытиями, позволяет
работать с бóльшими мощностями и уменьшать зазоры между проводниками,
что, в свою очередь, открывает перед разработчиками возможность
удовлетворять требования миниатюризации и надёжности.
Компания Electrolube относится к числу
ведущих экспертов в разработке и применении защитных покрытий,
отвечающих международным требованиям(включая
американские и европейские военные стандарты). Предлагаемая линейка
материалов включает акриловые, силиконовые, полиуретановые и гибридные
материалы, а также их экологически безопасных вариантов.
Компания Electrolube может предложить
как прозрачные, так и пигментированные покрытия для улучшения внешнего
вида и скрывания конструкций печатных плат. Линейка также включает
ряд вспомогательных материалов, используемых при применении наших
защитных покрытий, таких как: разбавители и средства для удаления
покрытий, отслаиваемые маскирующие покрытия и тиксотропные материалы
для ограничения областей нанесения.
Для достижения наилучших
характеристик необходимым условием является выбор наиболее подходящего
покрытия и методов его нанесения. Основные вопросы, на которые необходимо обратить внимание при выборе материала, включают:
Метод нанесения Защитные
покрытия можно наносить распылением, погружением или с помощью кисти
как вручную, так и автоматически. Защитные покрытия поставляются
в крупных тарах, в виде аэрозоли и в упаковках небольших размеров,
поэтому для каждой задачи необходимо определить правильный способ
и условия нанесения. Как для стадии нанесения, так и для стадии
отверждения следует обратить внимание на рекомендуемую влажность
и температуру для выбранного покрытия. Наряду с сотрудничеством с рядом
локальных и международных поставщиков оборудования для нанесения
защитных покрытий компания Electrolube также предлагает серию отмывочных
средств на водной основе и на основе растворителей, чтобы обеспечить
удаления с печатной платы всех остатков коррозионных материалов перед
нанесением защитного покрытия. Таким образом, компания Electrolube
оказывает высококлассную техническую поддержку, гарантирующую правильное
определение параметров нанесения покрытий. При необходимости
обращайтесь в нашу компанию за получением дополнительной информации.
Условия эксплуатации
Защитное покрытие должно подходить для использования в определенных
условиях эксплуатации. Техническая информация предоставляется на основе
ряда внутренних и внешних испытаний в соответствии с международными
стандартами. Испытания также должны проводиться для того, чтобы
гарантировать сохранение всех требуемых характеристик защитного покрытия
в течение всего срока эксплуатации. Это необходимо, поскольку из-за
применения разных материалов и конструкций печатных плат, проявляются
различные свойства.
Требования к электрическим характеристикам
Защитные покрытия образуют защитный изолирующий слой. Параметром, чаще
всего подвергаемым проверке, является поверхностное сопротивление
изоляции(SIR).
Его измерение часто проводится до и после того, как покрытие наносится
и подвергается воздействию тяжёлых условий эксплуатации, что гарантирует
постоянное обеспечение защитным покрытием требуемого качества изоляции.
Покрытие также должно демонстрировать высокую диэлектрическую
прочность. Минимальное требуемое значение можно определить из разнесения
проводников и разницы потенциала между соседними проводниками.
Топология печатной платы
При конструировании печатной платы следует учитывать размещение
тех компонентов, которые не покрываются защитным покрытием. Помочь
предотвратить нанесение покрытий на эти участки может применение
оборудования для селективного нанесения распылением или использование
отслаиваемых маскирующих материалов. Еще одним решением является
ограничение области нанесения с помощью гелевых материалов, удерживающих
покрытие и не позволяющих ему за счет капиллярного эффекта достигать
областей платы, покрытие которых нежелательно, например, разъёмов.
Восстановление и ремонт
Если печатный узел требует ремонта, то в этом случае необходимо
рассмотреть, как можно упростить удаление покрытия. Компания Electrolube
предлагает материалы для эффективного удаления защитных покрытий,
включая покрытия, стойкие к растворителям.
Варианты защитных покрытий
Акриловые покрытия HPA, APL, AFA
Покрытия на основе модифицированного силикона Серия DCA – SCC3, LFCC, FSC
Полиуретановые покрытия PUC
Покрытия на водной основе WBP, WBPs
Покрытия отверждаемые ультрафиолетом UVCL
Компания Electrolube предлагает линейку
защитных покрытий, включающую покрытия на основе растворителя, покрытия
со смешанным химическим составом и экологически безопасные материалы.
Наиболее широко используемыми материалами исторически являются покрытия
на основе растворителя, преимущества которых включают: • Простота
в обработке и нанесении • Лёгкая корректировка вязкости • Совместимость
с различными методами нанесения • Отработанные процессы нанесения
и отверждения
Летучие органические соединения – Необходимость перемен
Летучие растворители, используемые в защитных покрытиях, классифицируются как Летучие органические соединения(ЛОС).
• Летучие органические соединения способствуют образованию приземного
озона. • Такие загрязнения могут оказывать множество негативных
воздействий на окружающую среду, нанося ущерб лесам и растительности. •
Кроме того, некоторые материалы, классифицируемые как ЛОС, могут
действовать как раздражители, и после их воздействия могут возникать
различные проблемы со здоровьем.
Определения летучих органических соединений(ЛОС)
Определение агентства по защите окружающей среды EPA«Летучие органические соединения(ЛОС)
означает любые соединения углерода, за исключением угарного газа,
углекислого газа, угольной кислоты, карбидов или карбонатов металлов
и карбоната аммония, которые участвуют в атмосферных фотохимических
реакциях».
Директива ЕС по выбросам растворителей«Любое
органическое соединение с точкой кипения не выше 250°С при нормальном
давлении 101,3 кПа». Ранее директива ссылалась на следующее определение:«любое
органическое соединение с давлением паров 0,01 кПа и более
при температуре 20°С или имеющее соответствующую летучесть
при определённых условиях применения».
Как указано на интернет-сайте Европейской комиссии, оба подхода к определению являются подходящими:«Для директивы 2004/42/СЕ был принят«метод
точки кипения», так как в ходе переговоров государства-члены
Европейского союза в целом отдали большее предпочтение данному
определению ЛОС, чем определению«по методу давления паров» директивы 1999/13/ЕС. Главная причина – это то, что точку кипения вещества определить легче(и,
очевидно, эти данные доступны в большем количестве), чем давление паров
при комнатной температуре того же вещества. Тем не менее, результаты
этих двух подходов для каждого соединения, насколько известно комиссии
ЕС, в большинстве случаев совпадают».
Альтернативные варианты с низким содержанием летучих органических соединений
Такие материалы, как защитные покрытия
на водной основе от компании Electrolube, помогают поддерживать уровни
летучих органических соединений на абсолютном минимуме, не принося
в жертву характеристики материала: • Защитное покрытие WBP,
созданное с применением гибридной технологии, обладает рабочими
характеристиками, соответствующими полиуретановому покрытию, проявляя
великолепную гибкостью и стойкость к растворителям. Материал WBP предназначен для нанесения методом погружения. • Защитное покрытие WBPs имеет в своей основе химический состав, аналогичный составу WBP,
но предназначен специально для нанесения методом распыления. Кроме
того, компания Electrolube производит защитные покрытия
с альтернативными технологиями отверждения, такие как материал UVCL
– УФ-отверждаемое защитное покрытие, полностью избавляющее
от необходимости применения летучих органических соединений. Компания
Electrolube постоянно разрабатывает все более экологичные технологии,
помогая минимизировать объем отходов растворителей и их влияние
на окружающую среду.
Исследование и методология
Для определения диапазона
эксплуатационных характеристик и ограничений применимости защитное
покрытие необходимо подвергать воздействию ряда внешних условий
посредством подходящих испытаний. Идеальное покрытие должно обладать
сочетанием следующих свойств:
• Хорошие электрические характеристики •
Низкая влагопроницаемость • Хорошие физические характеристики •
Превосходная адгезия ко всем материалам платы
Основные испытания: • Испытания электрических характеристик и ускоренные испытания на влагостойкость.
Дополнительные испытания: •
Испытания на воздействие тяжёлых условий, такие как испытания в солевом
тумане, на воздействие предельных температур или на быстрые изменения
условий окружающей среды.
Соответствие стандартам Имеются подтверждения соответствия перечисленных ниже защитных покрытий компании Electrolube указанным стандартам: • DCA(SCC3) – UL746, Def Stan 59/47 • HPA – MIL 46058-C • FSC – IEC 61086 • UVCL – IPC-CC-830
Компания Electrolube подвергает все свои
защитные покрытия испытаниям, указанным в данных стандартах, и поэтому
многие другие защитные покрытия линейки также отвечают их требованиям.
Испытания на воздействия окружающей среды
Испытания на воздействия окружающей
среды являются необходимыми для обеспечения требуемого уровня защиты.
При испытаниях необходимо воссоздать условия конечного применения
устройства или их ускоренное воздействие, однако необходимо уделить
особое внимание тому, чтобы ускоренные испытания позволяли их сравнивать
с конечными условиями эксплуатации изделия.
• Испытания на воздействие влаги и солевого тумана
• Испытания на термоциклирование, термоудар и старение
• Данные параметры проверяются как по отдельности, так и совместно в зависимости от требований
Испытания на циклические воздействия окружающей среды
На основании методик испытаний стандарта
UL746 также может применяться следующий профиль испытаний
на циклические воздействия окружающей среды:
• Погружение в воду на 24 часа • Затем
24 часа при температуре 105°С • Затем 96 часов при относительной
влажности 90%, температуре 35°С • Затем 8 часов при температуре -70°С –
конец цикла • 3 цикла
Испытания на влагостойкость
Испытания на влагостойкость проводились
на платах с гребенчатым проводящим рисунком, подобным приведенному
в стандарте IPC-TM 650 2.6.3.4: • Относительная влажность 85-90%, 50
В пост. в течение 168 часов
Испытания в солевом тумане
Испытания в солевом тумане проводились
в соответствии со стандартом МЭК 60068-2-11: • Солевой раствор 5% •
При температуре 35°С в течение 168 чаc
Испытания на воздействия окружающей среды
Испытания на воздействие коррозионно-активных газов
При испытаниях на воздействие
коррозионно-активных газов печатные платы помещаются в смешанную газовую
среду, содержащую сернистый водород и двуокись серы, в соответствии
со стандартом BS EN 60068-2-60, методика 1. Поведение каждого покрытия
в данных условиях оценивалось с помощью поверхностного сопротивления
изоляции(SIR)
Электрические испытания
Оценка электрических характеристик
необходима во всех случаях применения защитных покрытий. Среди типичных
испытаний: • Испытания на диэлектрическую прочность • Испытания
на диэлектрическую проницаемость • Испытания на тангенс угла потерь •
Испытания на поверхностное сопротивление изоляции • Испытания
на сравнительный индекс трекингостойкости(CTI)
Испытания — погружением в воду
Погружение в воду – это крайне тяжёлое
испытание для защитного покрытия. Большинство защитных покрытий
выдерживают погружение на короткий период времени, однако длительное
воздействие воды может выявить некоторые проблемные моменты. • Платы
с защитным покрытием погружались в воду на 7 дней, и сравнивалось
полученное в результате поверхностное сопротивление изоляции(SIR) • При непрерывном или частом погружении в воду мы советуем использовать заливочные компаунды от компании Electrolube
Испытания на стойкость к растворителям
Испытания на стойкость к растворителям
могут проводиться в соответствии со стандартом МЭК 61086- 2.
Характеристики покрытия в большей степени зависят от растворителей,
используемых во время проведения испытаний. Покрытия, у которых
стойкость к растворителям отмечена как«отличная»,
обладают очень высоким уровнем стойкости. Компания Electrolube
предлагает для таких материалов очень эффективное средство удаления:
CCRG. Защитные покрытия, у которых стойкость к растворителям отмечена
как«хорошая»,
обладают приемлемой стойкостью к таким материалам, как изопропиловый
спирт, но их можно легко удалить при ремонте специальными материалами
от компании Electrolube, такими как средство ULS.
DCA , отверждение при комнатной температуре Хорошая
DCA , отверждение при повышенной температуре Отличная
FSC Хорошая
HPA Хорошая
PUC Отличная
UVCL Наилучшая
WBP, Отличная
Испытания на термоциклирование
Профиль термоциклирования при испытаниях был задан в соответствии
со стандартом МЭК 60068-2-14: • -55°С … +125°С, 25 минут при каждой
температуре • Скорость изменения температуры 12°С/мин. • 20 циклов
Воздействию термоциклирования подвергались панели из олова, меди,
алюминия и стеклотекстолита FR4, после чего на них проводились испытания
адгезии(стандарт BS EN ISO 2409) и гибкости(оправка
для гибки Ø3 мм – стандарт IPC-TM-650, методика 2.4.5.1). Данные
испытания при нанесении на описанные выше основания успешно прошли
все защитные покрытия от компании Electrolube.
Испытания на устойчивость к ультрафиолетовому излучению
Компания Electrolube провела испытания ряда выпускаемых покрытий
на устойчивость к атмосферным воздействиям. Испытания проводились
в соответствии со стандартом ISO 4892, часть 3, цикл 1:«Пластмассы.
Методы облучения лабораторными источниками света» в везерометре QUV SE
для проведения ускоренных испытаний. Результаты, полученные после
воздействия в течение 1000 часов, показали, что акриловые покрытия
компании Electrolube: AFA, APL, HPA и TFA – обладают превосходной
устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, сохраняя прозрачность
на протяжении всего периода испытаний. Интенсивность воздействий
различна в зависимости от географического местоположения, поэтому важно
правильно определить длительность воздействия при ускоренных испытаниях
для вашего региона. В качестве примера: данное испытание приближённо
соответствует воздействию в течение 4 лет климата, типичного
для Северной Европы.
Сопутствующие материалы
The Safewash Range
• Отмывочные средства на водной основе для применения перед нанесением
защитного покрытия • Экологически безопасные • Эффективно удаляют
все остатки флюсов • Обеспечивает уровень чистоты в соответствии
с военными стандартами • Имеются средства для ультразвуковой отмывки,
струйной отмывки с погружением и отмывки в моечных машинах • Имеются
средства для отмывки трафаретов и удаления невысохшего клея / адгезива
PCM – Peelable Coating Mask •
Эластичный латексный материал для маскирования компонентов • Удаляется
вручную без остатков • Стойкий к растворителям, не загрязняет защитные
покрытия • Высыхает при комнатной температуре • Высокая прочность
плёнки, не рвется при небольших усилиях • Может наноситься с высокой
точностью автоматическими дозаторами
PCS – Peelable Coating Mask
Synthetic • Тепловое отверждение • Не содержит аммиачных продуктов,
без запаха • Удаляется вручную без остатков • Не растворяется
в растворителях и не загрязняет защитные покрытия • Подходит
для нанесения покрытий погружением, распылением или кистью • Может
наноситься с высокой точностью автоматическими дозаторами
PCM-HV Высоковязкая отслаивающаяся маска для маскировки компонентов, соединителей и других компонентов в процессе нанесения покрытия (c амиаком) Высокая вязкость; идеально подходит для более точного применения для небольших и более сложных изделий. Позволяет выборочное покрытие печатных плат; маскирует компоненты и соединители при нанесении покрытия.Предотвращает проникновение покрытия в соединители и компоненты благодаря капиллярному эффекту. Подходит для использования при нанесении покрытия напылением, распылением или кистью
CCRG – Conformal Coating Removal Gel •
Тиксотропный гель, специально предназначенный для удаления стойких
к растворителям защитных покрытий от Electrolube • Обеспечивает
локальное удаление покрытия с компонентов • Для полного удаления
покрытия может применяться совместно с растворителем для удаления
канифоли(RRS)
• Смывается водой • Удаляет следующие защитные покрытия: DCA, DCB, DCR,
DCRT, DCE, WBP/S, PUCAF и PUC • Не содержит метилен-хлорид
ULS – Ultrasolve Cleaning Solvent
• Позволяет эффективно снимать удаляемые растворителем защитные
покрытия при ремонте • Превосходные обезжиривающие свойства • Быстро
испаряется • Совместим с большинством пластмасс, резин и эластомеров •
Удаляет следующие защитные покрытия: APL, FSC, HPA, AFA, TFA •
Поставляется в крупных тарах, в форме аэрозоли и аэрозоли с кистью HFFR –
Hexane-Free Flux Remover • Не содержит н-гексана • Эффективно удаляет
все остатки флюсов • Безопасно для большинства пластмасс, резин
и эластомеров • Оставляет совершенно чистую и сухую поверхность
без образования остатков • Быстро испаряется • Поставляется в крупных
тарах, в форме аэрозоли и аэрозоли с кистью
IMC – Industrial Machine Cleaner
• Предназначено для капитальной очистки автоматизированного
оборудования нанесения материалов дозированием • Идеально подходит
для очистки оборудования, предназначенного для селективного нанесения
распылением до и после использования защитного покрытия UVCL • Негорючее
• Защищает оборудование от засорения • Обладает низкой токсичностью •
Очень низкое давление паров С
Покрытия и лаки для печатных плат
