Способы влагозащиты печатных плат

Разрушающее воздействие влаги на печатные платы (ПП) не подлежит сомнению. В связи с этим у производителей перманентно возникают вопросы в части того, чем покрыть плату от влаги. Прогресс не стоит на месте, постоянно разрабатываются и улучшаются методы защиты, в основе которых применение различных полимерных покрытий.
Такие меры особенно важны в производстве электроники, предназначенной для эксплуатации в условиях интенсивных нагрузок или в сложных климатических условиях. Примерами такой продукции являются устройства для использования на открытом воздухе, военная аппаратура, а также оборудование для авиакосмической промышленности, эксплуатируемое на надводных и подводных судах.

Материалы для влагозащиты печатных плат

Для защиты ПП от влаги активно применяются полимерные покрытия. Существует несколько типов таких материалов, отличающихся по составу и способу отверждения:

1. Акриловые покрытия, которые быстро сохнут при комнатной температуре и обеспечивают надежную защиту от влаги без создания внутренних напряжений. Они легко растворяются, что упрощает их удаление при необходимости ремонта.
2. Двухкомпонентные эпоксидные покрытия, которые отвердевают через процесс самополимеризации. Формируют прочный, устойчивый к влаге и химическим воздействиям слой, но для его удаления потребуется паяльник или горячий нож.
3. Полиуретановые покрытия, одно- или многокомпонентные, формируют прочный защитный слой при контакте с влажным воздухом или под воздействием УФ-лучей.
4. Силиконовые покрытия, которые после естественной полимеризации создают прочные и эластичные слои, устойчивые к химическим, а также термическим воздействиям.
5. Полипараксилилены, образующие очень тонкий, устойчивый к химическим и термическим воздействиям слой, наносимый на плату в виде пара мономера параксилилена.

Затвердевание влагозащитного слоя может происходить двумя способами:

• Естественным путем: через химическую реакцию между компонентами покрытия, воздействие кислорода, влажности или солнечного света, либо за счет испарения жидкого растворителя.
• Принудительным путем: при наличии внешнего воздействия, как правило, это УФ-излучение или повышенная температура.

Чем залить плату для защиты от влаги – выбор типа покрытия

Существует немало заливочных материалов, позволяющих обеспечить электропроводность, электрическую и тепловую изоляцию, а также защитить от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды. При подборе подходящего вида защитного покрытия необходимо учитывать следующие характеристики:

1. Сопротивляемость воздействию влажности, пыли и вредоносных микроорганизмов.
2. Способность противостоять процессам коррозии.
3. Экологическую безопасность материалов.
4. Уровень сцепления с поверхностью (адгезия).
5. Свойство обеспечивать электрическую изоляцию.
6. Эффективность проведения тепла.
7. Методику, используемую для нанесения влагозащитных слоев на поверхность.

Способы нанесения влагозащитного покрытия

Отметим, что специфика данного процесса зависит от типа и назначения заливаемых компонентов. В соответствии с потребностями производственной линии используются различные методы нанесения защитных полимерных покрытий на ПП.

Нанесение кистью
Жидкий полимер наносится кистью на поверхность ПП. Способ является самым доступным, но приводит к созданию относительно толстого слоя полимера, что может осложнить последующий ремонт платы. Также метод имеет ограничения в обработке труднодоступных участков, что может снижать общую эффективность защиты от влаги. Преимущественно его применяют для создания ограниченных серий продукции, уникальных прототипов или в процессах ремонта электронных устройств.

Погружение
Один из самых эффективных способов нанесения защитного слоя. Предполагает погружение печатной платы с монтированными компонентами в резервуар с жидким полимером. Гарантирует проникновение защитного материала во все уголки платы, обеспечивая равномерное покрытие без воздушных пузырей. Однако при его использовании критически важно контролировать скорость погружения и извлечения изделия из жидкости. Слишком быстрое извлечение приведет к формированию слишком тонкого слоя, а слишком медленное – к неравномерному покрытию.

Селективная защита платы от влаги
Включает использование специализированных аппаратов с распылительными головками для нанесения защитного материала на определенные участки ПП. Защитное покрытие наносится точечно согласно предварительно заданной программе, что исключает необходимость в маскировке тех областей платы, которые не должны покрываться. Метод обычно требует, чтобы дизайн печатной платы был адаптирован для совместной работы с автоматизированными системами выборочного нанесения влагозащиты.

Распыление
Осуществляется распыление жидкой смеси или порошкообразного полимера на поверхность платы с использованием специализированного устройства. Часто применяется для нанесения влагозащитных слоев на прототипы, индивидуальные изделия, при ремонте, а также в производстве небольших партий.
Перед процедурой распыления необходимо защитить наклеиванием пленки те участки платы, которые должны остаться без покрытия. Это требует тщательной подготовки к процедуре обработки. Важно отметить, что такой метод не всегда обеспечивает глубокое проникновение покрытия во все углубления платы, не гарантирует полную защиту в труднодоступных местах.