PCB コーティングの究極ガイド 2023

PCBはさまざまな家庭で広く使用されています, 工業用, 軍隊, および自動車機器. 機器の動作を保証し、耐用年数を延ばすために, 回路基板と ボード上のコンポーネント あらゆる危険から守られている, エラーが発生すると、デバイスのパフォーマンスに影響を及ぼしたり、デバイス全体の障害を引き起こしたりする可能性があるためです。. PCBコーティングはPCBを保護するための非常に効果的な方法です.

この究極のガイドでは, PCB コーティングについて知っておくべきことをすべて説明します。 2023 – from types of materials to application methods and quality standards. 適切なコーティング戦略により, 製品内の PCB の耐用年数を大幅に延長できます。. 始めましょう!

PCBコーティングとは?

PCBコーティングは、腐食などの好ましくない要因からPCBを保護する技術です。, 水分, 回路基板や電子部品の表面に薄くて非導電性の層を適用することによる物理的衝撃. プリント基板コーティングあり, PCBおよび電子部品の回路故障の可能性が減少します, また、最終的な電子製品の耐用年数も延長できます.

PCB コーティングの種類

使用する材料に関して, PCBコーティングは5つのタイプに分けることができます:

1. アクリル - 貼り付けと修復が簡単, 優れた防湿性と耐摩耗性を備えています, と優れた機械的強度. しかし、この種のコーティングは、耐溶剤性と耐熱性が劣っています。.
2. ポリウレタン – アクリルと同じ, 優れた耐湿性と耐摩耗性を提供します, 更に, 耐溶剤性に優れています. 欠点, しかしながら, コーティングを取り除くのが難しいということです.
3. エポキシ – 優れた機械的強度があり、摩耗や湿気から十分に保護できます。. しかし、エポキシコーティングは柔軟性と耐熱性が低く、修復が困難です。.
4. シリコーン–このタイプのコーティングは湿気硬化で利用できます, UV硬化, と熱硬化, 耐熱・耐湿性に優れています, ただし、耐摩耗性と機械的強度の性能は劣ります。.
5. パラリエン–パラリエンコーティングはどの表面にも使用できます, 航空宇宙および医療用途で使用されるデバイスに最適なオプションです, PCBを有機溶剤から保護できるため, 無機試薬, と酸. それらの欠点は、手直しが難しいことです.

適切な PCB コーティング材料の選択

これで、さまざまなPCBコーティングの特性を理解できました, 次に、プロジェクトに最適なコーティングを選択するために考慮すべき要素は何ですか? 上手, 以下にいくつかの重要な考慮事項を示します:

• 動作環境

Temperature – If the PCB will be exposed to high temps, シリコンやポリウレタンなどのコーティングはアクリルよりも適しています。. 非常に低い温度環境向け, パリレンが優れています.

Humidity – If moisture resistance is critical, パリレンと一部のウレタンは、水蒸気の透過と吸収に対して最適な保護を提供します。.

Chemical – For corrosive chemical environments, パリレンとウレタンは一般に最高の化学バリア特性を持っています.

UV Exposure – Acrylics have good UV resistance. シリコーンとパリレンは紫外線にも耐えます.

• 電気的特性

Dielectric Strength – This should exceed the maximum voltage the PCB traces will carry. パリレンとシリコーンは高い絶縁耐力を持っています.

Insulation Resistance – A higher megohm value indicates better electrical insulation. 漏れ電流を避けるために重要.

Thermal Conductivity – Ability to dissipate heat. パワーエレクトロニクスにとって重要. シリコンコートは最高の熱伝導率を提供します.

• 機械的性質

Hardness – Harder coatings like epoxies and some urethanes provide greater scratch/abrasion resistance.

Flexibility – Silicone and parylene coatings maintain flexibility, ダイナミックフレキシブル回路にとって重要.

Adhesion – Properties like surface chemistry determine how well a coating bonds to the PCB基板.

• 料金

PCB 基板コーティングのコストは、原材料の化学的性質などの要因によって決まります。, 処理装置のニーズ, 生産時間, アプリケーションの複雑さ, コーティングの厚さ, 修復能力, そしてボリューム. 一般に, コスト分析では、コーティング材料および塗布プロセスの費用と、最終用途の性能要件および動作条件を比較検討します。. 材料の適合性などの要素の評価, 加工方法, 目標とする寿命信頼性により、技術的なニーズを満たしつつ、最もコスト効率の高いコーティングを選択できます。.

PCBコーティングプロセス

プリント基板に保護コーティングを施すには慎重な準備が必要です, 応用, 硬化, とテスト:

1. 表面処理

接着を促進するために、コーティング前にボードを徹底的に洗浄する必要があります. 一般的な技術には、溶剤洗浄とプラズマ/コロナ表面処理が含まれます。.

2. コーティングの塗布

プリント基板のコーティングにはさまざまな方法があります, 彼らです:

• 手動スプレー

この方法は時間のかかるプロセスであるため、少量生産に適しています。. 通常は, エアゾール缶またはハンドヘルドスプレーガンを使用してコーティングを塗布します, スプレーする前に, コーティングを必要としない領域はカバーする必要があります. 手動操作により、コーティング効果はバッチ間で少し異なります.

• 選択的コーティング

これは、プログラムされたロボットスプレーノズルを使用して回路基板の特定の領域にコーティングを適用する自動コーティングプロセスを指します, スプレーされない領域をカバーする必要はありません. このプロセスは、高い効率と精度を備えています, 大量生産に適しています.

• 浸漬

この方法の場合, PCBは最初にコーティング溶液に浸され、次に引き抜かれます. 浸漬や引き抜き速度など、多くの要因がコーティング効果に影響を与えます, 浸漬時間, 等. コーティングプロセスの前に必要な広範なマスキングがあります, そのため、両面コーティングが必要なPCBに適しています.

• ブラッシング

ブラシを使用して特定の領域にコーティングを適用します, 主に修理や手直しに使われる方法です. このプロセスには多くの時間がかかり、多くの労力が必要です, 最終的なコーティング効果は、オペレーターの熟練度に依存します.

3. 硬化・乾燥

一般的な硬化方法には熱硬化が含まれます, UV硬化, そして湿気硬化. コーティングが過度に脆くなることなく完全に架橋するためには、硬化中の厳密なプロセス制御が不可欠です. 硬化方法はポリマーの化学的性質に適合し、効率と性能のニーズを満たすように選択されます。.

4. テスト

テストは、さまざまな環境条件下で回路絶縁コーティングの性能範囲と制限をチェックして、目的の特性を取得するための重要なフェーズです。.

理想的なコーティングには、過度の接着という特徴があります, 良好な電気的特性, 低湿度での物理的特性. コーティングのテストのためのこれらのテストには、基本的なテストと高度なテストの両方が含まれます. 最初, 基本的なテストでは、加速された湿度と電気的性能をチェックします. 2番目, 高度なテストはソルトミストをチェックします, 急速な環境変化, と温度制限.

PCB ボード コーティング規格

に コンフォーマルコーティング, 軍事などの特定の条件下での使用を義務付ける一連の PCB コーティング規格があります。, 自動車, 家庭での使用, 等. 最も一般的には、絶縁保護コーティングは、MIL-I-46058CまたはMIL-I-46058Cに密接に関連するIPC-CC-830B仕様のいずれかに適合します。.

MIL-I-46058C: 業界で一般的なコンフォーマルコーティング規格, ミリタリー絶縁コンパウンドとしても知られています. MIL認定ラボからのテストが必要であり、非アクティブ化後も引き続き使用されます。 1998 新しいデザインの場合. このテストには、標準の認定製品リストが必要です (QPL).

デフスタン 59/47: 軍事用のハイエンドデバイスのコーティングに使用される46058Cと同様の規格ですが、英国国防省は最初にそれらを承認する必要があります.

IEC 61086: 46058cと同様の要件を持つサプライヤーによる自己認証に基づく規格. 国際電気標準会議がそれを統治します.

IPC-CC-830B: 46058Cと同様に、積極的に使用され、継続的に更新される標準, 46058Cが非アクティブのままの場合に導入. これらの仕様に準拠した46058C用に標準化された材料. QPLが維持されていないため、テストは利用できません。.

UL94V0: FR4基板上での自己消火のコンフォーマルコーティング特性に関連します. V0は、V1とV2を後継として、達成可能な最高のカテゴリです。.