Leiterplattentechnisch - Was ist PCB Vergießen?

Was ist PCB Vergießen? Dies ist in der Regel der letzte Schritt, der im PCB-Montageprozess berücksichtigt wird. Da es sich um einen chemischen Prozess handelt, sind Elektrokonstrukteure im Zusammenspiel von Vergusssystemen und Komponenten nicht versiert. Erfahrung kommt meist aus Versuch und Irrtum. Umfangreiche Diskussionen zu Beginn des Designprozesses können viel Zeit und Kosten sparen.

Definition

PCB Verguss ist die Imprägnierung eines elektronischen Teils oder einer elektronischen Komponente. Beim Topfen handelt es sich um eine Schale, die während der gesamten Anwendung verwendet wird. Eine Form wird zur Verkapselung verwendet, die Komponente wird dann gefüllt, und die Komponente wird aus der Form freigegeben, um eine Schale zu bilden.

Es gibt viele Vorteile bei der Verwendung von Vergusssystemen, wie wasserdicht, staubdicht, direkter Kontakt mit rauen Umgebungen, leitenden Schadstoffen, chemischer Erosion, Vibration und Schockbeständigkeit. Vergießen bietet strukturelle Verstärkung und verbessert die elektrische Isolierung und Wärmeableitung. Damit Hochspannungskomponenten enger zusammengebaut werden können.

Leider werden Verguss und Verkapselung in der Regel als Endphase des Produktionsprozesses betrachtet, die nichts mit allgemeiner Elektrokonstruktion zu tun haben und chemische Technik beinhalten.

Die gängigsten PCB Vergussmassen basieren auf Zweikomponentensystemen. Innerhalb der angegebenen Zeit werden die beiden Flüssigkeiten zu einer festen Verbindung vermischt. Dies ist oft ein Missverständnis, und das Verhältnis zwischen den beiden Flüssigkeiten kann angepasst werden, um die Reaktionszeit anzupassen, um einen Feststoff zu bilden. Um die endgültige Aushärtungsleistung des Materials zu erreichen, muss das Verhältnis der beiden genau beibehalten werden. Wichtig ist auch, dass die beiden Flüssigkeiten beim Mischen sorgfältig und gründlich homogen gemischt werden. Ungemischte Flüssigkeit verfestigt sich nicht und kann während des Lebenszyklus der elektronischen Komponente Probleme verursachen.

Die Wahl des Vergussmaterials

Die Lagerung, der Betrieb und die Spitzentemperatur der Komponenten müssen berücksichtigt werden. Dadurch erhalten Sie schnell die Arten von Materialien, die verwendet werden können. Die thermische Leistung des Materials wird normalerweise entsprechend der Langzeitbelichtung ausgewählt;

*Polyurethan -50 Grad Celsius～140 Grad Celsius;

*Epoxidharz ist -40 Grad Celsius～150 Grad Celsius, mit einem bestimmten System kann es 200 Grad Celsius erreichen;

*Silicagel -60 Grad Celsius～250 Grad Celsius.

Diese Zahlen sind für verschiedene Produkte und Belichtungszeiten unterschiedlich. Zum Beispiel können bestimmte Polyurethane kurzzeitigen Spitzentemperaturen beim Reflow-Löten standhalten. Diese Daten können jedoch als guter Ausgangspunkt dienen.

Härten, Ausdehnung und Kontraktion während des thermischen Zyklus sind auch Schlüsselfaktoren für Vergussmassen in elektronischen Anwendungen.

Polyurethan kann an jede HS-Härte, 3000 (wie weiches Gel) bis 90 D (starres Glas) angepasst werden. Kann hohe Dehnung mit guter Reißfestigkeit zur Verfügung stellen. Je nach Härte ändern sich die Ausdehnungs- und Kontraktionseigenschaften mit dem Temperaturbereich.

Das inhärente starre System aus Epoxidharz ist so hoch wie 90 D. Wegen ihrer Steifigkeit haben sie geringe Ausdehnungs- und Kontraktionseigenschaften, aber sie werden normalerweise nicht in Leiterplattenkomponenten verwendet, weil die Steifigkeit nicht mit dem Lot übereinstimmen kann. Es ist bekannt, dass während des thermischen Zyklus PCB-Lötstellen reißen und die Komponenten belasten. Darüber hinaus, wenn sie niedrigeren Temperaturen ausgesetzt sind, werden sie aufgrund der Steifigkeit spröde und sind daher empfindlich auf Schock und Vibration in kalten Regionen, während Transport und Lagerung.

Silikon ist ein weiches System, 2000 bis 90 A. Sie haben hohe Ausdehnungs- und Kontraktionseigenschaften, aber wegen ihrer Weichheit bringen sie keine Wechselwirkung und Spannung auf Komponenten, Substrate und Leiterplattenlöteverbindungen. Silikonharz wird normalerweise in elektronischen Designs verwendet, die anfällig für Ausfälle sind. Wenn ein Fehler behoben wird, ist es notwendig, das Substrat zu überarbeiten und die Vergussmasse zu entfernen.

Dies ist offensichtlich ein Widerspruch, denn die Komponenten werden zwangsläufig vergossen, um sicherzustellen, dass es keinen Leckagepfad gibt. Die Fähigkeit, die Vergussmasse zu entfernen, weist auf eine schlechte Haftung hin, was dem Prinzip der Verwendung von Vergusskleber zuwiderläuft. Zum Beispiel verwenden eine große Anzahl von LED-Treiberherstellern Silikon, damit sie minderwertige elektronische Designs reparieren können, scheitern aber oft aufgrund von Wassersickern aufgrund fehlender Haftung.