Зачем наносить силиконовые защитные покрытия на электронику?

From smartphones and tablets to battery chargers and in-car electronics, the electronic components printed circuit boards (PCBs) contained are becoming smaller, more sensitive, and more closely placed. However, it’s not just PCB design rules that are currently changing. High humidity, thermal cycling, airborne contaminants, and physical stress, once primarily associated with military and industrial electronics, are now challenges for consumer and automotive electronics as well. Whether it’s a cell phone in a backpack or a PCB assembly in a car, electronics can be at risk. So why apply silicone conformal coatings to electronics?

Будучи полимерным покрытием, широко используется как конформное покрытие благодаря уникальной структуре основной цепи, низким межмолекулярным силам, хорошей химической устойчивости,优异ной устойчивости к температуре, влажности, простоте эксплуатации и другим хорошим общим характеристикам.

Современные технологические достижения в эпоху 5G требуют использования материалов, защищающих от влаги и загрязнений, при этом поддерживающих высокопроизводительную сборку и экологическую устойчивость. По сравнению с обычной технологией конформного покрытия, специально разработанные силиконовые инженерные покрытия могут обеспечить надежную защиту от высоких температур, поддерживать высокопроизводительную сборку, повышать энергоэффективность и безопасность работников, обеспечивать поддержку автоматизированного контроля и дугового разряда высокого напряжения и так далее. Полагают, что в ближайшее время силиконовые конформные материалы также внесут вклад в развитие технологии 5G и новых конструкций с превосходными эксплуатационными характеристиками.

Вот некоторая информация об этом:

• Что такое силиконовое конформное покрытие?
• Каковы свойства силиконовых покрытий?
• Как использовать силиконовое конформное покрытие?
• Как отвердевает силиконовое конформное покрытие?
• Каковы стандарты силиконовых conformal покрытий?
• Какие факторы влияют на силиконовые conformal покрытия?
• Почему выбирать силиконовые conformal покрытия для электроники?
• Как создавать улучшенные силиконовые conformal покрытия?

Что такое силиконовое конформное покрытие?

Силиконовое покрытие — это специально разработанное покрытие, используемое для защиты печатных плат (PCB), их связанных электронных компонентов и оборудования от экологической коррозии и повреждений. После отверждения покрытие образует прозрачную защитную пленку с превосходной изоляцией, влагостойкостью, устойчивостью к утечкам, удароввостойкостью, пылевой защитой, коррозионной стойкостью, старением, коронавыносливостью и другими свойствами.

2. Каковы свойства силиконовых покрытий?

По сравнению с полиуретановыми или акриловыми conformal покрытиями, силиконовые покрытия обладают более превосходными характеристиками в следующих аспектах.

2.1 Устойчивость к температуре

Силиконовые покрытия имеют превосходную устойчивость к высоким и низким температурам. Они不容易 разлагаются при высоких температурах и остаются гибкими при низких температурах, поэтому их можно использовать в широком диапазоне температур. Как химические, так и физико-механические свойства очень мало изменяются с температурой.

2.2 Устойчивость к атмосферным воздействиям

В силиконовых покрытиях, где основная цепь состоит из кремний-кислородной связи, отсутствуют двойные связи, поэтому они不容易 разлагаются ультрафиолетовым светом и озоном. Силикон обладает лучшей термической стабильностью по сравнению с другими полимерными материалами, а также радиационной и атмосферной стойкостью. Срок службы силикона в естественных условиях может достигать нескольких десятилетий.

2.3 Электрические свойства

Силиконовые покрытия обладают хорошей электрической изоляцией, их диэлектрические потери, напряжение сопротивления, дугостойкость, коронавыносливость, объемное поверхностное сопротивление и т.д. входят в число лучших изоляционных материалов, а их электрические свойства очень мало зависят от температуры и частоты. Кроме того, силикон также обладает превосходной гидрофобностью, что означает, что он при высокой влажности сохраняет высокие электрические свойства и является более стабильным электрическим изоляционным материалом.

2.4 Устойчивость к ударам

Благодаря гибкости цепи молекул силикона, он отвердевает, образуя очень хороший эластичный коллоид, поэтому обладает превосходной сейсмостойкостью, и вибрации不容易 повреждают детали.

2.5 Устойчивость к плесени

Силиконовое покрытие из-за низкой поверхностной энергии затвердевшей пленки краски не привлекает плесень, а его кремний-кислородная каркасная структура устойчива к деградации под воздействием плесени, что обеспечивает отличную антиплесневую защиту.

В целом, силиконовые конформные покрытия широко используются при высоких температурах (>120°C).ºC), высокая влажность, богатые химической средой, коррозионно-активные среды или среды, подверженные плесени и коррозии. Эти суровые условия не сравнимы с другими материалами.

XJY-8206 Метил VВинил MQ Silicone Resin это твёрдый порошковый смола, эта смола может быть использована в качестве добавки для формования силиконовой резиновой укрепляющей наполнитель, как базовый материал для высокопрозрачного и твёрдого силикона, и для улучшения производительности нанесения покрытия при создании формы.

XJY-8206N Метилвинил MQ + Винилполидиметилсилоксан является бесцветной и прозрачной жидкой смолой, состоящей из виниловой MQ-силоксановой смолы и винилового силоксанового масла. Обладает длительными и хорошими отверждающими свойствами, также может повысить индекс солнцезащиты и антижелтение, и может использоваться для изготовления высокопрозрачного силикона. conformal покрытия, которые облегчают наблюдение внутри печатной платы.

3. Как использовать силиконовое конформное покрытие?

3.1 Ручное распыление

Распыление может выполняться с помощью аэрозольных баллончиков или ручных распылителей, обычно используемых при мелкосерийном производстве. Этот метод более трудоемкий, чем автоматическое распылительное оборудование, и требует более высокой квалификации операторов, при этом стабильность между партиями немного ниже.

3.2 Выборочное распыление

Это автоматизированный процесс конформного покрытия, который использует программируемый путь распыления для нанесения формально соответствующих покрытий на определенные области платы. Процесс подходит для высокосерийного производства и снижает необходимость в маскировке. Избирательный процесс распыления требует высокого времени высыхания поверхности и вязкости покрытия, а также необходимости настройки и определения параметров процесса.

3.3 Погружение

Печатная плата погружается в раствор силиконового конформного покрытия и затем извлекается. Толщина покрытия зависит от скорости погружения, скорости извлечения времени погружения и вязкости. Его также можно использовать для массового производства. Погружение возможно только в том случае, если обе стороны платы должны быть покрыты, а области, не требующие покрытия, должны быть замаскированы.

3.4 Покрытие кистью

Это простой метод нанесения, который в основном используется для мелкосерийного производства или для ремонта и переделки. Просто равномерно нанесите покрытие кистью на подложку.

4. Как отвердевает силиконовое конформное покрытие?

Силиконовые покрытия обычно следуют механизму влажностного отверждения. Силиконовый материал реагирует с влагой в окружающей среде, образуя отвержденное покрытие. Начальный процесс влажностного отверждения обычно сопровождается испарением растворителя. По мере испарения несущего растворителя влага реагирует с силиконовым материалом, и процесс отверждения начинается.

При применении печатной платы влага в воздухе инициирует цепную реакцию полимеризации, которая превращает влажные полимеры (полимерные молекулы с более низкой молекулярной массой) в твердые полимеры (полимерные макромолекулы с более высокой молекулярной массой). Отверждение и сушка происходят одновременно. Нагревание может ускорить скорость отверждения силиконового покрытия, но обратите внимание на покрытие перед нагревом, чтобы убедиться, что все воздушные пузырьки были удалены, в противном случае необходимо продлить время покрытия при комнатной температуре в условиях покоя.

5. Каковы стандарты силиконовых конформных покрытий?

Два самых важных стандарта для формально соответствующих покрытий — это стандарт IPC-CC-830B и UL94 сертификация на огнестойкость. При выборе материалов для покрытия важно проверять, отвечают ли они требованиям этих двух стандартов.

IPC-CC-830B: стандарт возник из военного стандарта MIL-I-46058C (который утратил срок действия), IPC-CC-830B содержит серию тестовых пунктов, в основном: требования к инспекции и тестированию.

(1) Требования к материалам: материал, срок хранения, отверждение.

(2) Химические требования: FTIR тест инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.

(3) Логистические требования: внешний вид, вязкость, флуоресценция, устойчивость к плесени, гибкость, огнестойкость.

(4) Электрические требования: диэлектрическая прочность (DWV).

(5) Средовые требования: сопротивление изоляции влажной среде, термический шок, гидролитическая стабильность (старение при температуре и влажности).

(6) Специальные требования: UL746E, соляной туман и т.д.

6. Какие факторы влияют на силиконовые конформные покрытия?

Влага и загрязнение — два из наиболее распространенных факторов, влияющих на...

Если влага скапливается на поверхности платы или в полостях формально соответствующего покрытия, между проводниками может возникнуть коррозия и электромеханическое снижение (ECM), а миграция коррозионных продуктов на поверхности печатной платы может вызвать короткое замыкание и утечку тока. Недостаточная очистка или неправильное нанесение формально соответствующих покрытий часто является причиной недостаточной защиты области платы. Кроме того, пыль или мусор, проникающие через покрытие с потоком воздуха, также являются результатом неправильного выбора и нанесения покрытия. Необходим правильный выбор и применение формально соответствующих материалов для смягчения этих рисков.

Поскольку внедряется все больше сетей пятого поколения, все больше электронных designs будут внедрять технологию 5G для обеспечения более быстрой связи, более высокой пропускной способности и большей емкости. Однако увеличение плотности мощности, связанное с электроникой 5G, будет генерировать более высокие уровни тепла, что сократит срок службы печатных плат, паяных соединений и компонентов, предъявляя большие технические требования к материалам формально соответствующих покрытий.

7. Почему выбрать силиконовые конформные покрытия для электроники?

При выборе формально соответствующего материала для электронного устройства может быть представлено множество одновременных вариантов, таких как силиконы, акрилаты, уретаны, эпоксиды и т.д. Среди этих материалов силикон обеспечивает более сбалансированные свойства и выдающиеся характеристики. Силиконовые конформные материалы предлагают множество преимуществ, такие как устойчивость к химическим веществам, влаге и загрязнениям, мягкость, гибкость, снижение напряжения и пригодность для высокопроизводительного производства.

Гидролитическая стабильность конформных материалов критически важна, потому что 5G потребует больше вышек, базовых станций и передатчиков, которые являются важными частями оборудования, подверженными воздействию атмосферных условий, таких как высокая влажность и дождь. Силиконовые конформные материалы позволяют водяному пару проходить быстрее, чем другие материалы для конформного покрытия. Однако коррозию вызывает не пар, а жидкая вода. Со временем другие типы формально соответствующих покрытий имеют тенденцию поглощать больше жидкой воды, чем силиконовые формально соответствующие материалы, что увеличивает риск коррозии.

Силиконовые конформные покрытия устойчивы к более высоким температурам и обеспечивают более длительную термостойкость, сохраняя при этом долговременную стабильность свойств. Благодаря низкому модулю силиконовые конформные материалы также могут поглощать напряжение и обеспечивать хорошую адгезию, многие подложки, применяемые с силиконовыми конформными материалами, часто не нуждаются в использовании грунтовки для обеспечения хорошего конформного результата, что повышает производительность.

 

8. Как производят силиконовые конформные покрытия?

Compared with other polymer materials(acrylic conformal coating, epoxy conformal coating, urethane conformal coating, parylene conformal coating), silicone conformal coatings have stability in wide temperature range, weather aging, electrical insulation, ozone resistance, water repellent, flame retardant, non-toxic, non-corrosive and physiologically inert and many other excellent properties, some varieties also have oil resistance, solvent resistance, resistance to irradiation properties, widely used in electronic devices, and silicone conformal coating has less cost than vapor deposition method used for parylene conformal coating. How to improve the competitiveness of your products and improve conformal coating formulation?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, с более чем 30-летним опытом исследований и разработок и производства в силиконовой промышленности, а также с более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наш силиконовые смолы могут удовлетворить потребности силиконовые покрытия conformal и поддерживать предоставление разнообразных индивидуальных решений.