Поскольку электроника с каждым днем играет все большую роль в нашей повседневной жизни, количество применений электронных систем продолжает расти очень быстрыми темпами. Их размер постоянно уменьшается для большей мобильности, они становятся все меньше и легче, но при этом необходимо, чтобы системы выполняли все больше различных операций с высокой точностью и надежностью. Поскольку расположение узлов в изделиях становится все более плотным, а конструкции корпуса/кожуха становятся более проницаемыми для снижения веса, использование защитных покрытий становится необходимым для защиты узла от его рабочей среды и обеспечения надежности в работе, особенно в агрессивных окружающих средах.
Преимущества двухкомпонентных покрытий
Обычно защитные покрытия представляют собой тонкие полимерные материалы, предназначенные для защиты узлов от суровых условий эксплуатации, включая влагу, конденсацию, разбрызгивание соли, едкие газы, проводящие частицы и т. д.
При использовании покрытия оловянным усам сперва приходится преодолеть защитное покрытие
Покрытия могут обеспечивать и дополнительную диэлектрическую изоляцию, позволяющую размещать компоненты существенно более плотно, и предотвратить рост оловянных «усов».
покрытия, чтобы вызвать замыкание, или же встретиться с другими «усами», которым так же удалось
прорваться через защитное покрытие
Чтобы надежно защитить компоненты от коррозии и обеспечить эффективное устранение оловянных «усов», которые могут вызвать сбой в электронике из-за короткого замыкания, очень важно, чтобы материал покрывал все металлические поверхности соответствующей толщины.
Почему была разработана линейка 2K
Основные причины, по которым Electrolube решили разработать новое поколение двухкомпонентных систем защитных покрытий, объясняются растущими на рынке требованиями того, чтобы защитные покрытия эффективно работали при экстремальных температурах, а системы покрытий выдерживали большее количество циклов теплового удара. Многие традиционные материалы становятся невостребованными из-за того, что они не соответствуют новым максимальным рабочим температурам или не обеспечивают достаточной площади покрытия, необходимой для успешных испытаний на конденсацию.
Electrolube также хотели развеять все мифы о том, что нанесение материала покрытия более толстым слоем обеспечивает лучшую площадь покрытия. Чрезмерное нанесение покрытия на самом деле только увеличивает степень нагрузки на само покрытие и узлы, что может привести к катастрофе во время испытаний термическим ударом, особенно с использованием материалов, отверждаемых ультрафиолетовым излучением, которые растрескиваются, а затем не могут обеспечить никакой защиты. Решение этих проблем стало движущей силой для разработки линейки 2K.
Покрытия Electrolube 2K разработаны таким образом, чтобы выдерживать экстремальные температуры и быть простыми в нанесении, обладая при этом защитными свойствами компаунда. Покрытия 2K можно наносить более толстым слоем, не создавая ненужных нагрузок на сборку или покрытие, что устраняет любые проблемы с растрескиванием. Покрытия 2K также отвечают тре-бованиям по покрытию для успешной защиты от конденсации, смягчения жесткости и усиления диэлектрических функций. Линейка покрытий 2K не содержит растворителей и не имеет запаха, что позволяет пользователям снизить выбросы ЛОС и повысить безопасность своего процесса. 2K покрытие может обеспечить значительно более высокую защиту по всей плате для защиты от конденсата, высокой влажности, погружения в воду или коррозии.
Основные характеристики и преимущества 2K
Материалы со 100-процентным содержанием твердых частиц обеспечивают увеличенную толщину и покрытие по сравнению с однокомпонентными покрытиями. Материалы 2K также были разработаны для того, чтобы успешно выдерживать циклы термического удара в автомобильной и аэрокосмической областях с минимальным влиянием на надежность печатных узлов.
Покрытия 2K также обеспечивают быстрое химическое отверждение, причем полное отверждение достигается всего за 10 минут при 80 °C, значительно улучшая производительность и сокращая объем незавершенного производства. Например, 2K850 — это система покрытия с быстрым УФ-отверждением из линейки 2K, которая сразу же становится сухой на ощупь при воздействии обычных микроволновых или светодиодных ламп. После отверждения в печи, платы могут быть упакованы без остатка запаха растворителя или опасений относительно достаточного количества влаги для завершения процесса сшивания. Общая длина печи может составлять до 700 мм, поскольку свет с меньшей интенсивностью и с большей длиной волны менее опасен.
Из-за того, что ультрафиолетовое излучение может быть затенено высокими компонентами, требуется вторичный процесс отверждения. Химическое отверждение материала 2К достигается в течение 6 часов с постоянной и надежной скоростью без какого-либо дополнительного процесса в печи.
В отличие от однокомпонентных покрытий, материалы 2K имеют различную текучесть, что может обеспечить улучшенное покрытие краев и решить любые проблемы, касающиеся участков платы, которые должны остаться без покрытия, таких как соединители и BGA. 2K-покрытия можно наносить путем селективного распыления покрытия или подачи из диспенсера, чтобы обеспечить максимальную точность нанесения покрытия для пользователей.
Типы продуктов в диапазоне 2K
Двухкомпонентный конформный слой покрытия Electrolube 2K сочетает в себе жесткие, стойкие свойства инкапсулирующей смолы с легким нанесением покрытия. Примеры продуктов в пределах диапазона включают 2K550, 2K850 и 2K750 конформные покрытия.
2K550 — прочное, гибкое, высокоэффективное покрытие, обладающее превосходной прозрачностью и устойчивостью к изменению цвета, влажности и конденсации. UL94V-0-совместимое полиуретановое покрытие характеризуется большей толщиной покрытия и улучшенным краевым покрытием, а также улучшенной адгезией, твердостью и устойчивостью к царапинам. 2K550 также имеет флуоресцентный след для облегчения осмотра.
Двухкомпонентное покрытие 2K850 сочетает в себе скорость и удобство УФ-отверждения с преимуществами системы Electrolube 2K. 2K850 сокращает время производства, обеспечивая при этом высокий уровень защиты. Полиуретановое покрытие представляет собой значительное достижение, способствующее ускорению производства: оно обеспечивает быстрое нанесение покрытия и полное отверждение при комнатной температуре в течение 24 часов.
Обладая широким диапазоном рабочих температур от -40 до +130 °C, с хорошей стойкостью к термическим ударам, 2K850 обеспечивает равномерное химическое отверждение и надежную защиту от воды, влаги, солевого тумана и конденсата, что делает его идеальным для сложных электронных устройств, подвергающихся жестким воздействиям.
Компания Electrolube также разработала новое силиконовое 2K защитное покрытие 2K750. Покрытие, соответствующее стандарту UL94V-0, обеспечивает широкий диапазон рабочих температур от -40 до +220 °C с возможностью постоянной эксплуатации при 200 °C. Покрытие имеет чрезвычайно короткое время термического отверждения, равное 10 минутам при 80 °C, в дополнение к отверждению при температуре окружающей среды и имеет превосходную адгезию к большинству паяльных материалов и металлов. Внедрение линейки защитных покрытий Electrolube 2K проще некуда — простые модификации клапанов, такие как PVA VPX-2KS или линейка Nordson Asymtek AM.
Тестирование продуктов 2K
Все материалы 2K были протестированы на соответствие автомобильному стандарту BMW GS95011-5 и требованиям IPC-CC-830. Процедуры испытаний автомобильного стандарта BMW GS95011-5 включают в себя последовательные термические удары, солевой туман, едкий газ, циклическое изменение температуры и влажности. В дополнение к стандарту BMW материалы подвергались минимум 1000 циклам теплового удара (от -40 до +130 °C) на плотных сборках, чтобы гарантировать отсутствие тенденции к растрескиванию.
Многие платы были в дальнейшем разрезаны поперечно, чтобы убедиться в правильности заполнения участков платы покрытием.
После интенсивного испытания конденсацией на автомобильных и аэрокосмических сборках, Electrolube 2K300 продемонстрировал превосходную защиту по сравнению с лучшим однокомпонентным акриловым покрытием.
Материалы 2K также прошли испытание BMW на росу и новое испытание NPL на конденсацию на испытательных платах SIR, опять же, с исключительно положительными результатами и с небольшой разницей между влажными и сухими условиями в циклическом испытании, как показано выше. Желательны более высокие значения сопротивления изоляции, как и восстановление до аналогичных уровней между влажными и сухими условиями. Низкие значения сопротивления изоляции, которые остаются низкими, указывают на коррозию или электрохимическую миграцию (ECM).
Области применения 2К
Материалы 2K идеально подходят для тяжелых условий эксплуатации. Покрытия особенно подходят для автомобильных применений, где необходимо сочетание высокой термостойкости и долговременной гибкости, чтобы выдержать циклические воздействия тепловых ударов, и непревзойденной способности противостоять коррозийным газам, агрессивным средам, таким как коробки передач и тормозные жидкости, распыление солей и конденсация. Испытания на росу выводят их защитные возможности на новый уровень. Материалы обеспечивают устойчивость к полному погружению в соленую воду под давлением на период не менее 30 часов.
 |  покрытием и с двухкомпонентным покрытием |
Материалы 2K также были полезны для военных и аэрокосмических заказчиков, а также для средств промышленного контроля и производителей бытовой техники, поскольку 2K устойчивы к конденсации, повреждениям от насекомых, попаданию жидкостей и агрессивным газам.
Нужно ли менять оборудование?
Electrolube тесно сотрудничает с популярными поставщиками оборудования для селективного покрытия, такими как ANDA, PVA и Asymtek, чтобы гарантировать, что более толстые составы 2K полностью оптимизированы для применения с использованием коммерчески доступных дозаторов. Вместе они разработали и протестировали инструменты для нанесения 2K, которые обеспечивают заказчикам модернизацию до существующего и нового оборудования. Незначительная модификация состоит из дозирующих насосов, контроллеров для обеспечения правильного объемного соотношения материалов и нового распылителя, который смешивает материалы непосредственно перед распылением. Для точной работы можно наносить покрытия и с помощью игл.
Например, новый двухкомпонентный распылительный клапан PVA — VPX-2KS, — оказался весьма успешной модификацией для пользователей систем селективного нанесения покрытий, поскольку легко адаптирует существующее оборудование, при этом обеспечивая превосходный контроль потока материала, улучшенное определение кромок и более простое регулирование дозирования начинается и останавливается.
Заключение
По сравнению с однокомпонентными покрытиями, двухкомпонентные защитные покрытия могут обеспечить впечатляющую площадь полного покрытия компонентов при большей толщине слоя, что приводит к непревзойденной устойчивости к конденсации, коррозии, предотвращению появления оловянных усов и увеличению диэлектрических свойств. Покрытия 2K также являются гидрофобными, что обеспечивает улучшенную защиту от влаги, в том числе в солевом тумане.
Некоторые материалы 2K могут быть ремонтопригодными, несмотря на их большую толщину и повышенную химическую стойкость. В ассортименте непрозрачные материалы, чтобы улучшить распознавание AOI-машины и упростить инспекцию, а также скрыть конструкцию платы. Покрытия 2K будут значительно улучшать защиту при более тонком слое, по сравнению с обычными материалами, благодаря их улучшенной способности покрывать выводы компонентов и другие острые края.
Ассортимент материалов 2K, не содержащих растворителей, значительно повышает надежность сборок в автомобильной, аэрокосмической и промышленной сферах, одновременно предлагая быстрое отверждение и экологичность по сравнению с любыми однокомпонентными материалами.
