Как выбрать лучший материал для герметизации печатной платы для вашего проекта

Введение в заливку и инкапсуляцию

Заливка или инкапсуляция — широко используемый метод защиты печатных плат от повреждений, который доказал свою эффективность. В различных схемах используются разные заливочные массы в зависимости от преимуществ и характеристик материалов. Общие материалы включают в себя:

• Этиленвинилацетат (ЭВА)
• Полифениленсульфид (ППС)
• Полифениленоксид
• Полиамид-имид
• Акрил
• Полиэфиры

В этой статье Highleap Electronic предоставит подробное описание преимуществ, недостатков и сценариев применения различных материалов. Интеграция Проверки проектирования для технологичности (DFM) в Процесс изготовления печатных плат гарантирует наилучшие результаты вашего проекта.

Что такое заливка печатной платы?

Заливка — это обычная защитная мера, используемая большинством производителей печатных плат для защиты электронных схем от тепла, вредных воздействий окружающей среды, химикатов и ударов. Это достигается путем заполнения корпуса печатной платы заливочным компаундом, который действует как герметизирующая смола, защищая тем самым всю плату и ее компоненты. Вот несколько причин, по которым вам следует рассмотреть возможность заливки печатной платы:

• Герметизация повышает производительность электроники и надежность схемы, защищая печатные платы от несанкционированного доступа, влаги и утечек напряжения. Герметизация также защищает электронику от воздействия вибрации и напряжения, предотвращая отсоединение проводов и преждевременный выход системы из строя.
• Кроме того, волны вибрации печатной платы и корпуса печатной платы могут спариваться, усиливая нагрузку на печатную плату и вызывая преждевременный выход из строя. Благодаря заливке печатные платы становятся устойчивыми к нагрузкам и вибрации.
• Кроме того, инкапсуляция защищает печатные платы от грязи и пыли, которые могут вызвать перегрев, помехи сигнала и снижение скорости или производительности.
• Наконец, герметизация печатной платы повышает безопасность и конфиденциальность электронного устройства. Характер заливки делает доступ к вашей печатной плате и обратное проектирование вашего устройства невероятно сложным, тем самым повышая конфиденциальность и безопасность вашей печатной платы.

Распространенные материалы для инкапсуляции печатных плат

Этиленвинилацетат (ЭВА)

Этиленвинилацетат (ЭВА) широко используется в электронной промышленности благодаря своим многофункциональным преимуществам. Он идеально подходит для наружного применения, где требуется ударопрочность, благодаря своей способности поглощать удары и вибрацию. Кроме того, он демонстрирует хорошую адгезию к различным материалам, таким как металлы, пластики и другие подложки. Он сохраняет свои свойства даже при низких температурах и обеспечивает отличную электроизоляцию.

Несмотря на свои преимущества, этот заливочный состав имеет некоторые недостатки, которые трудно игнорировать. Хотя гибкие материалы не допускают растрескивания при сгибании, они не могут обеспечить такую ​​же механическую защиту, как жесткие материалы, и могут не подходить для некоторых хрупких компонентов. Кроме того, его не рекомендуется использовать в особенно экстремальных условиях, таких как высокие температуры или кислая среда. Хотя это и не дорого, производителям печатных плат в некоторых регионах может быть непросто его приобрести.

Учитывая его преимущества и недостатки, очевидно, что EVA можно использовать в различных сценариях и приложениях. Он обычно используется в бытовая электроника Печатные платы, такие как мобильные телефоны, планшеты и ноутбуки. Однако он может не подойти для промышленного применения, где промышленная продукция некоторых производителей, например приводы двигателей, ПЛКи датчики требуют, чтобы печатные схемы имели определенную степень механического сопротивления, которой EVA может не соответствовать. Кроме того, он не используется в высокопроизводительных приложениях, таких как медицинское оборудование, морская электроника, аэрокосмическая и оборонная электроника, автомобильная электроника и возобновляемые источники энергии. Несмотря на свои ограничения, EVA остается универсальным и экономичным герметизирующим материалом для многих электронных устройств.

Полифениленсульфид (ППС)

Полифениленсульфид (ПФС) — это очень прочный и термостойкий термопластичный материал, который выдерживает температуру до 260°C, что делает его идеальным для применения при высоких температурах. Этот материал обладает высокой огнестойкостью и соответствует требованиям УЛ 94 В-0 стандартам воспламеняемости, обеспечивая его надежность и безопасность в суровых условиях. Его высокая прочность и жесткость в сочетании с хорошей усадкой и стабильностью размеров делают его отличным выбором для печатных плат, требующих точных допусков. Кроме того, его исключительная коррозионная стойкость допускает воздействие кислот и щелочей.

Однако важно отметить, что PPS является относительно дорогим вариантом и требует специального оборудования для обработки PCBA. Кроме того, это жесткий материал и он не может удовлетворить потребности гибких печатных плат. Его свойства также могут ухудшаться в определенных средах, например, из-за размягчения при низких температурах, а также обесцвечивания или разрушения под воздействием УФ-излучения.

PPS широко используется в передовых и дорогостоящих приложениях, таких как оборудование аэрокосмической связи, навигационные системы и модули управления оборонной электроники, а также датчики в беспилотных автомобилях. Однако он также высоко ценится промышленными заказчиками, которым приходится работать в сложных условиях, включая высокие температуры и химическую коррозию. Пока промышленный контроль Замена или ремонт плат может оказаться дорогостоящим, PPS обеспечивает надежное и экономичное решение, что делает его идеальным выбором для таких приложений, как приводы двигателей и ПЛК.

Полифениленоксид

Для пользователей, которым нужен многофункциональный материал, полифениленоксид (ППО) является отличным вариантом со сбалансированным сочетанием возможностей и доступности. Хотя он и не такой термостойкий, как полифениленсульфид, он все же может работать при температуре до 140°C, что достаточно для большинства применений. Кроме того, ППО обеспечивает достаточную механическую защиту и стабильность размеров, а также обладает хорошей устойчивостью как к наружным, так и к кислотным/щелочным средам. Его немногие недостатки затмеваются многочисленными преимуществами, причем единственным заметным недостатком являются периодические трудности с закупками.

Благодаря широкому диапазону сопротивлений PPO можно использовать во многих приложениях. Например, он обычно используется в бытовой технике, такой как Телевизоры и Кондиционеры, а также общественные объекты, такие как Солнечные панели, ветряные турбины и системы хранения энергии. PPO также хорошо подходит для использования в медицинская печатная плата, включая имплантируемые датчики и системы доставки лекарств, и могут найти применение в таких отраслях, как авиация, военная промышленность и промышленное производство. В целом, универсальность и доступность PPO делают его отличным выбором для многих применений.

Полиамид-имид

Полиамидимид (ПАИ) — это соединение, широко используемое в промышленной сфере, поскольку оно более устойчиво в экстремальных условиях и может обеспечить длительную защиту. Он совместим с высокой термостойкостью и низким водопоглощением, что делает его идеальным для предотвращения проблем, связанных с влажностью, в промышленных применениях, где высокие температуры могут вызвать распыление водяного пара в окружающей среде, что приводит к короткому замыканию печатной платы.

Однако, как и другие жаростойкие составы, для обработки требуется специальное оборудование, а в процессе может возникнуть коробление, что может привести к деформации изделия. Полиамидимид не подходит для применений, требующих определенного цвета, поскольку он имеет естественный цвет, который нелегко изменить во время обработки. Кроме того, он становится хрупким в условиях низких температур, и чрезмерная внешняя сила может привести к его поломке.

Несмотря на эти ограничения, PAI обладает более высокой совместимостью с алюминиевыми печатными платами, что делает его подходящим заливочным компаундом для LED системы освещения и солнечная электроника. Он также полезен при заливке оборудования для разведки нефти и газа, такого как датчики и контроллеры бурения.

Акрил

Акрил представляет собой герметизирующий состав, который легко обрабатывать и быстро затвердевает, что делает его привлекательным выбором для клиентов, которым требуются возможности быстрой сборки печатных плат от производственной компании. Это также подходящий материал для заливки печатных плат, поскольку он помогает сократить время производства. Хотя акрил обладает отличной адгезией и химической стойкостью, он обладает плохой термостойкостью и со временем может стать хрупким, что приводит к короткому сроку службы. Однако его можно сделать оптически прозрачным, что делает его идеальным для электронных приложений, требующих пропускания света.

С точки зрения преимуществ акрил не так уж и много по сравнению с другими материалами. Его основным преимуществом является то, что он недорогой, что делает его более подходящим для приложений бытовой электроники с более низкой нормой прибыли, поскольку он не приводит к значительному увеличению производственных затрат.

Полиэфиры

Полиэстер обладает превосходными электроизоляционными свойствами, что делает его пригодным для различных электрических применений, включая автомобильную электронику, блоки питания и системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Хотя это менее дорогой заливочный состав, срок его службы короче, что делает его экономичным выбором. В медицинских устройствах он обычно используется в оборудовании для мониторинга и диагностических инструментах.

Каковы преимущества инкапсуляции печатной платы?

Как инженер, я могу подтвердить многочисленные преимущества, которые дает инкапсуляция печатных плат. Этот процесс имеет решающее значение для повышения надежности и долговечности электронных компонентов. Вот почему:

• Надежная защита от воды и ударов: Инкапсуляция жизненно важна для защиты печатных плат от повреждения водой и физических ударов, которые являются распространенными угрозами в различных средах.

• Химическая и коррозионная стойкость: Этот метод обеспечивает исключительную защиту от химического воздействия и коррозии, что делает его идеальным для печатных плат, работающих в суровых условиях.

• Улучшенная изоляция и функциональность: Улучшая изоляцию между электрическими компонентами, инкапсуляция помогает снизить потери тока, гарантируя, что устройство сохранит оптимальную функциональность с течением времени.

• Механическая защита от вибрации: Инкапсуляция эффективно предотвращает повреждения, вызванные механическими вибрациями, сохраняя целостность компонентов печатной платы.

• Снижение помех RFI/EMI: Этот процесс очень эффективен для снижения радиочастотных помех (RFI) и электромагнитных помех (EMI), которые могут нарушить работу устройства.

• Снижение напряжения на паяных соединениях: Герметизация обеспечивает прочную основу для соединения проводов, значительно снижая нагрузку на паяные соединения и предотвращая потенциальные сбои или поломки.

• Барьер против загрязнений: Он образует надежное уплотнение, которое удерживает пыль, грязь и другие загрязнения, защищая печатную плату от потенциального повреждения.

• Защита от оловянных бакенбардов: Инкапсуляция служит барьером для окружающей среды, предотвращая образование вредных оловянных усов, которые могут вызвать короткое замыкание и другие неисправности.

• Сложность обратного инжиниринга: С точки зрения безопасности инкапсулированные печатные платы гораздо сложнее перепроектировать по сравнению с печатными платами с конформным покрытием, защищающим ваши проекты от копирования.

• Защита от теплового расширения: Этот метод также защищает компоненты от проблем, связанных с тепловым расширением, гарантируя, что печатная плата сохранит свою ионную чистоту и свойства влагостойкости.

• Экономичный и эффективный: Инкапсуляция, как правило, оказывается более быстрой и экономичной, чем другие методы защиты, требуя меньше этапов применения и устраняя необходимость повторной сборки. Кроме того, для тех, кто обеспокоен воздействием на окружающую среду, доступны варианты без содержания ЛОС.

• Простота применения: Этот процесс прост и эффективен даже при больших объемах работ, что делает его практичным выбором для производителей, стремящихся оптимизировать свою деятельность.

В целом, герметизация печатных плат — это незаменимый процесс, обеспечивающий всестороннюю защиту, повышающий производительность и гарантирующий долговременную надежность электронных устройств.

Заключение

Чтобы повысить качество вашего проекта, важно выбрать подходящий материал с учетом различных применений и потребностей. Когда дело доходит до защиты печатных плат, конформное покрытие является жизнеспособной альтернативой заливке. Хотя оба варианта обеспечивают защиту, между ними есть некоторые существенные различия. Чтение»Защитное покрытие VS Potting» поможет вам определить, какой сервис больше подойдет вашим потребностям.

Свяжитесь с нами, чтобы получить расценки на сборку печатной платы прямо сейчас