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防护凝胶:PCB的另一层保护

 
发布时间:2022-02-14

 

  印刷电路板(PCBs)的保护涂层使现代电子器件性能和保护得到稳步发展。在汽车和航空航天等行业中,它使轻量化和可靠的控制成为可能。这带来了增加保修期限以及减少故障和索赔的可能性。然而,原始设备制造商(10年前无法想象的水平。例如,在汽车工业中,不久之前的热循环测试可能还只涉及50或100个循环。现在,该标准通常为500甚至1000个循环,还有增加的趋势。

 

  那么当涂覆材料的保护不够时我们该怎么应对呢?

  你或你的工程师可否有听过或询问过以下几点?

  “我们发现高的引脚和零件上似乎没有足够的涂层而导致故障和腐蚀。”

  “由于元器件下面的毛细作用,我们不想涂覆QFN和QFN。我们如何保护设备引线?”

  “除了遮蔽以外,还有其他方法可以避免我们的保形涂层流经较大的孔和流入孔内吗?

  我们如何保护较高的元器件(例如大型电容器和电池)免受振动引起的焊接故障?

 

  什么是防护凝胶?

  近年来,针对PCB可靠性方面的独特问题。在大多数情况下,这些凝胶是基于与传统涂覆材料相同或相似的化学成分,包括丙烯酸、聚氨酯和可UV固化的丙烯酸聚氨酯。新凝胶的主要特点是高粘度,通常在数十万厘泊以及通常具有触变性。它们通常是通过使用注射器包装的手工涂胶,或者通过选择性涂覆机上的针型阀点胶。它们适用于较高的,尖的,或敏感的部件,形成不垂流的胶条或者胶点。

 

  我们为什么要用防护凝胶?

  保护涂层和凝胶的性能主要区别是粘度的差异。凝胶是稠的,有高粘度,不能流淌或垂流。另一方面,低粘度对于涂覆材料来说是必要的,这样才能使涂覆材料在传统的泵送和喷涂设备中流动,并均匀地涂覆于PCB上。(通常在1到5mils厚度)。

  涂覆材料的低粘度的特性,这是涂覆工艺的必要条件,有时可能是保形涂层的一个重大弱点。这些涂覆材料在水平或平面上均匀涂敷时表现优异,但它们很难粘附到较高的垂直组件和引脚上。结果是在垂直表面和引脚上没有涂覆保护。另一个常见问题可能是涂层在敏感部件下,如BGAs和QFNs下过度流动。在这些情况下,涂覆材料的低粘度对所需的保护是一个障碍。

 

  凝胶的潜在应用

  我们有UV固化的凝胶产品(如UV20GEL),已在汽车业绩有较好的应用,结合我们的涂覆材料,为PCB 的防护提供整套方案。

 

  UV20GEL 产品性能

性能 参数
材质 丙烯酸改性聚氨酯
外观 不透明白色
密度,g/ml 1.08
粘度@25C,T-F(96)@1RPM,cps 1,500,000
粘度@25C,T-F(96)@10RPM,cps 300,000
触变指数 4.0~6.0
硬度,Shore A(初始) 20
硬度,Shore A(7天固化后) 60
拉伸强度,MPa 4.8
拉伸率,%  >400%
耐温,℃ -40~120
PC 搭接剪切强度,psi 200
PVC搭接剪切强度,psi 450

 

文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/sxreOwU_bFWVzptjbaRZSg