PCB Waterproof Potting Compound vs Silicone Gel: Bagaimana Memilih Perlindungan yang Tepat

"Waterproof the PCB" terdengar seperti satu tugas, tapi industri menggunakan tiga teknologi yang berbeda untuk melakukannya, dan mereka tidak dapat ditukar:

• Lapisan konformal️ sebuah film 25~200 μm, biasanya akrilik, uretan, silikon atau parilen, yang diaplikasikan dengan semprotan, rendam atau sikat.
• Gel silikon️ enkapsulan yang sangat lembut, modulus rendah (Shore OO 10 ¢ 40), dituangkan atau disalurkan di atas papan, biasanya 0,8 ¢ 3 mm tebal, biasanya membutuhkan bingkai penahan.
• Senyawa yang digunakan untuk membuat pot encapsulant struktural (silikon, poliuretan atau epoksi) yang mengisi rumah dan menjadi bagian dari konstruksi mekanis.

Masing-masing berada di titik yang berbeda pada kurva biaya perlindungan versus proses.Memilih yang salah adalah salah satu alasan paling umum mengapa desain IP67 atau IP68 gagal dalam validasi ¢ atau produk mahal menjadi tidak dapat diperbaiki.

Lapisan bekerja dengan memblokir film kelembaban permukaan dan kontaminasi yang mendorong migrasi elektrokimia dan pertumbuhan dendrit.dan hampir tidak menambah massa atau resistensi termalIa tidak bertahan dalam perendaman dengan baik: lubang pin, cacat tepi pada konektor, dan celah kapiler di bawah komponen besar menjadi jalur kebocoran,dan filmnya terlalu tipis untuk menahan tekanan hidrostatik atau abrasi mekanis.

Gunakan untuk: papan konsumen dan industri dalam kandang tertutup, papan di mana berat dan ketahanan termal penting, dan produk dengan loop perbaikan.

Gel adalah kompromi terbaik untuk sebagian besar elektronik outdoor dan otomotif.Modulusnya yang sangat rendah berarti ia menyerap ketidakcocokan CTE alih-alih mentransfer tekanan ke sendi solder. Inilah sebabnya mengapa secara dramatis meningkatkan umur siklus termal pada paket BGA dan QFN besar.. Ini benar-benar basah papan, menghilangkan celah kapiler dan bayangan yang wabah lapisan, dan termal stabil dari -50 sampai +200 ° C.

Batasnya: Gel secara mekanis lemah, sehingga harus dikurung oleh kandang atau bendungan; ia hanya melakukan panas dengan sederhana dalam kelas yang tidak diisi; dan tidak menjadi penghalang untuk rendaman dalam atau jangka panjang.

Gunakan untuk: perangkat IoT luar ruangan, papan kontrol otomotif, driver LED, catu daya, dan setiap papan dengan sendi solder area besar yang terkena siklus termal.

Potting adalah satu-satunya pilihan yang memberikan penyegelan tingkat perendaman ditambah integritas struktural.Pilihan kimia dasar sangat penting:

• Papan silikon:modulus rendah, kisaran suhu yang luas, terbaik untuk keandalan siklus termal dan perbaikan ketika menggunakan kelas yang dapat dikupas.
• Polyurethane:Ketahanan mekanik dan perekatannya yang baik, biaya yang moderat, tetapi rentang suhu tinggi yang terbatas dan pekerjaan ulang yang sulit.
• Epoxy:ketahanan mekanik dan kimia tertinggi, pilihan konduktivitas termal yang tinggi, tetapi modulus tinggi dan ketidakcocokan CTE, yang dapat merobek sendi atau komponen solder di bawah kejutan termal.Gunakan hanya jika desain telah divalidasi untuk itu.

Digunakan untuk: produk perendaman IP68, peralatan laut dan luar ruangan, modul EV dan baterai, sensor dan konektor, dan produk mana pun di mana encapsulant adalah elemen struktural.

• Penutup penutup:Jika kontaminasi dapat mengembun di sana, lapisan tidak akan melindungi area yang penting.
• Gel tanpa penahan:Gel mengalir dari tepi papan mengungkapkan persis jalur merangkak Anda melindungi.
• Epoxy pada kemasan besar:modulus tinggi ditambah ketidakcocokan CTE sama dengan kelelahan solder setelah beberapa ratus siklus termal, meskipun papan itu disegel dengan sempurna.
• Potting di atas konektor:Komposisi yang masuk ke dalam tubuh konektor menghalangi perkawinan atau mencemari kontak.
• Komposisi yang tidak dikeringkan atau tidak dikeringkan:Ruang kosong mengkonsentrasi tekanan dan bertindak sebagai reservoir kelembaban; degas dan memeriksa.

• Bersih dan, jika diperlukan, pemasangan papan dan perumahan, kegagalan adhesi mendominasi hasil lapangan.
• Konektor topeng, optik, sensor tekanan dan titik uji.
• Senyawa campuran Degas pada ≤ 5 mbar; dispense dari satu sudut untuk mendorong udara ke depan aliran.
• Kontrol rasio campuran dengan tepat, terutama untuk 1: 1 sistem tambahan-pengobatan.
• Memverifikasi penyembuhan dengan pengembangan kekerasan, bukan sentuhan permukaan; konfirmasi tidak ada hambatan dari residu fluks atau sarung tangan.
• Periksa artikel pertama dengan sinar-X atau pemotongan silang untuk lubang dan bintik-bintik tipis.
• Validasi dengan pra-kondisi (siklus termal ditambah 85/85) sebelum tes IP

Dapatkah lapisan konformal mencapai IP68?
Tidak dapat diandalkan sendiri. Dengan perlengkapan yang tertutup dengan baik dan lapisan yang menutupi semua permukaan, IP67 dapat dicapai, tetapi IP68 tingkat perendaman biasanya membutuhkan gel atau potting.

Apakah silikon gel cocok untuk lingkungan getaran tinggi?
Ini melindungi sendi solder dengan baik, tetapi tidak mengamankan komponen berat secara mekanis.

Yang mana yang lebih baik untuk dissipation panas gel atau potting?
Termal konduktif potting (1.5 ¢ 3.0 W / m · K) biasanya digunakan di mana panas harus melewati senyawa ke dinding perumahan; gel yang tidak diisi adalah jalur termal yang buruk.

Bisakah papan pot diperbaiki?
Hanya dengan kualitas silikon yang dapat dikupas, atau dengan penggalian yang merusak.

Lapisan konformal, gel silikon dan senyawa potting memecahkan bagian yang berbeda dari masalah yang sama.Kemudian pilih kimia dengan modulus dan kisaran suhuSebagian besar kegagalan PCB tahan air bukanlah kegagalan material, melainkan kegagalan aplikasi yang salah.

Kami memproduksi gel silikon RTV-2, senyawa potting modulus rendah, kelas konduktif termal dan sistem yang dapat dikupas untuk perlindungan PCB,dan dapat membantu Anda beralih dari profil stres ke spesifikasi yang disahkan.