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:
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.
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.
Полиуретановые покрытия, одно- или многокомпонентные, формируют прочный защитный слой при контакте с влажным воздухом или под воздействием УФ-лучей.
Силиконовые покрытия, которые после естественной полимеризации создают прочные и эластичные слои, устойчивые к химическим, а также термическим воздействиям.
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
Сопротивляемость воздействию влажности, пыли и вредоносных микроорганизмов.
Способность противостоять процессам коррозии.
Экологическую безопасность материалов.
Уровень сцепления с поверхностью (адгезия).
Свойство обеспечивать электрическую изоляцию.
Эффективность проведения тепла.
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.