สารเคลือบกระถางแบบลอกได้: คู่มือปฏิบัติสำหรับการทำงานซ้ำ การซ่อมแซม และการถอดประกอบ

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่การอัดฉีดถูกมองว่าเป็นการตัดสินใจแบบทางเดียว: เท บ่ม และยอมรับว่าการประกอบนั้นไม่สามารถซ่อมแซมได้อีกต่อไป สมมติฐานนั้นยังคงใช้ได้กับเซ็นเซอร์แบบปิดผนึกที่มีราคาไม่กี่ดอลลาร์ แต่มันก็ใช้ไม่ได้กับตัวควบคุมมอเตอร์ราคา 400 ดอลลาร์สหรัฐ โมดูลเซ็นเซอร์ที่ขึ้นอยู่กับการปรับเทียบ อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องได้รับการบำรุงรักษา หรือการสร้างต้นแบบที่จะต้องแก้ไขถึงหกครั้งก่อนการเปิดตัว

ในกรณีเหล่านั้น ทีมวิศวกรรมต้องเผชิญกับการแลกเปลี่ยนที่คุ้นเคย: ปกป้องบอร์ดอย่างเหมาะสมด้วยอีพอกซีเรซินที่แข็งแกร่งและสูญเสียความสามารถในการซ่อมแซม หรือปล่อยให้ไม่มีการป้องกันและยอมรับความล้มเหลวในสนามสารอัดฉีดที่ลอกออกได้ช่วยขจัดข้อแลกเปลี่ยนนั้น พวกมันให้ชั้นฉนวนไดอิเล็กทริกที่ต่อเนื่องและปราศจากช่องว่าง ซึ่งยังคงสามารถตัด ยก และลอกออกได้เมื่อต้องการการบำรุงรักษา — และอัดฉีดใหม่หลังจากนั้น

สารอัดฉีดที่ลอกออกได้ไม่ใช่แค่เจลนุ่มๆ คุณสมบัติสามประการต้องถูกออกแบบร่วมกัน:

• ความแข็งแรงภายในต่ำพร้อมการยืดตัวสูง วัสดุต้องฉีกขาดเป็นชิ้นเดียวแทนที่จะแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ค่าทั่วไป: ความต้านทานแรงดึง 0.3–1.5 MPa, การยืดตัวเมื่อขาด 300–800 %
• การยึดเกาะที่ควบคุมได้ มันต้องปิดผนึกกับตัวเรือนและส่วนประกอบตลอดอายุการใช้งาน แต่ยังคงหลุดออกจากพื้นผิว PCB โดยไม่ดึงแผ่นรอง, ลายวงจร หรือหน้ากากบัดกรี เกรดที่ลอกออกได้หลายเกรดบรรลุสิ่งนี้ผ่านสูตรที่มีพลังงานพื้นผิวต่ำแทนการใช้ไพรเมอร์ หรือผ่านไพรเมอร์ที่ใช้กับผนังตัวเรือนเท่านั้น
• ไม่มีสารตกค้างที่เป็นอันตราย หลังจากการถอดออก บอร์ดจะต้องสะอาดเพียงพอสำหรับการซ่อมแซม: ไม่มีฟิล์มมันเยิ้ม, ไม่มีการย้ายซิลิโคนเข้าไปในขั้วต่อ, ไม่มีการปนเปื้อนที่ขัดขวางการเปียกของบัดกรี หรือปิดกั้นการเคลือบใหม่

ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ที่ลอกออกได้ในตลาดเป็นซิลิโคนแบบสองส่วนที่บ่มด้วยการเติม (แพลทินัม) เนื่องจากระบบแพลทินัมสามารถกำหนดสูตรสำหรับการบ่มในส่วนลึกและมีผลพลอยได้ต่ำ และไม่ปล่อยไอระเหยของกรดอะซิติกหรือแอลกอฮอล์ที่กัดกร่อนทองแดงหรือทำให้พื้นผิวแสงขุ่นมัว

• การประกอบที่มีมูลค่าสูงหรือปริมาณน้อย โดยที่การทิ้งหน่วยระหว่างการทดสอบมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าวัสดุอัดฉีด
• ผลิตภัณฑ์ที่มีวงจรบริการหรือการปรับเทียบ — เซ็นเซอร์, ทรานสดิวเซอร์, โมดูล RF ที่ต้องการการปรับแต่งหลังการประกอบ
• การสร้างต้นแบบและการผลิตนำร่อง โดยที่การออกแบบจะเปลี่ยนแปลงและต้องกู้คืนบอร์ดเพื่อการวิเคราะห์
• อุปกรณ์ที่ซ่อมแซมได้ในสนาม เช่น ไดรเวอร์ LED, ตัวควบคุมอุตสาหกรรม และเครื่องมือทดสอบ
• การปิดบังชั่วคราว — สารอัดฉีดที่ลอกออกได้เป็นหน้ากากป้องกันเหนือขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสระหว่างการเคลือบแบบคอนฟอร์มัลและการทาสี

• การจุ่มใต้น้ำอย่างต่อเนื่อง (IPX8) หรือการฉีดล้างด้วยแรงดันสูงซ้ำๆ
• สภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูงซึ่งสารอัดฉีดต้องทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบโครงสร้างด้วย
• การใช้งานที่ต้องการเส้นทางการนำความร้อนสูง (สูงกว่า ~1 W/m·K)
• ปริมาณการอัดฉีดที่ใหญ่มากซึ่งเวลาบ่มและต้นทุนเป็นปัจจัยหลัก — ระบบแบบแข็งมักจะมีราคาถูกกว่าต่อลิตร

1. ความหนา: 2–4 มม. เหนือส่วนประกอบที่สูงที่สุด ชั้นที่บางเกินไปจะฉีกขาดระหว่างการถอด; ชั้นที่หนาเกินไปจะสิ้นเปลืองวัสดุและทำให้การบ่มช้าลง
2. ผนังตรง, ไม่มีส่วนที่เว้าแหว่ง รูปทรงที่เว้ากลับใดๆ จะล็อคสารอัดฉีดไว้และบังคับให้ต้องถอดแบบทำลาย
3. แถบดึง: ขึ้นรูปแถบสารอัดฉีดขนาดเล็ก 10–15 มม. ที่ยื่นออกมาเหนือพื้นที่เรียบ หรือปล่อยให้มุมหนึ่งปราศจากส่วนประกอบ เพื่อให้สามารถเริ่มการถอดออกได้โดยไม่ต้องใช้ใบมีดใกล้กับลายวงจร
4. ระยะห่างส่วนประกอบ: เว้นระยะ 3 มม. จากขาแบบละเอียดและสายไฟพัน
5. เขื่อนอัดฉีด: กำหนดขอบเขตของสารอัดฉีดด้วยกรอบซิลิโคนหรือพลาสติก เพื่อให้แนวการลอกเป็นไปตามที่คาดการณ์ได้
6. ขั้วต่อและเลนส์: ปิดบังด้วยฝาครอบ, ห้ามอัดฉีดโดยตรงบนพื้นผิวแสง — แม้แต่ซิลิโคนที่ระเหยต่ำก็สามารถทำให้เลนส์ขุ่นมัวได้หากบ่มเร็วเกินไป

1. แยกและคายประจุ การประกอบ; ยืนยันว่าไม่มีพลังงานสะสมเหลืออยู่ในตัวเก็บประจุหรือแบตเตอรี่
2. กรีดตามแนวขอบ ด้วยไม้พายพลาสติกหรือเครื่องมือปลาย PTFE ที่ทื่อ หลีกเลี่ยงใบมีดโลหะกับหน้ากากบัดกรี
3. ยกแถบดึง และลอกออกที่มุมตื้น (ต่ำกว่า 30°) ด้วยแรงที่สม่ำเสมอและช้า การลอกออกเร็วเกินไปจะเพิ่มโอกาสในการดึงส่วนประกอบ
4. อุ่นหากจำเป็น: 60–80 °C เป็นเวลา 5–10 นาที จะช่วยลดแรงลอกได้อย่างมากในซิลิโคนส่วนใหญ่ที่บ่มด้วยการเติม และทำให้การถอดออกสะอาดขึ้น ห้ามเกินพิกัดอุณหภูมิของส่วนประกอบเอง
5. กำจัดฟิล์มตกค้าง ด้วยวิธีที่ปลอดภัยต่อซิลิโคน: ยกออกทางกลก่อน จากนั้นทำความสะอาดด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ หลีกเลี่ยงตัวทำละลายที่รุนแรงซึ่งโจมตีสารเคลือบแบบคอนฟอร์มัลหรือพลาสติกขั้วต่อ
6. ตรวจสอบ สำหรับแผ่นรองที่หลุดออก, ข้อต่อบัดกรีที่แตก และสารอัดฉีดที่ติดอยู่ใต้ส่วนประกอบ บันทึกเวลาถอดออก — เป็น KPI ของกระบวนการที่มีประโยชน์
7. อัดฉีดใหม่ หลังการซ่อมแซมด้วยเกรดเดียวกัน, ไล่อากาศ, และบ่มตามกำหนดการเดิม การยึดเกาะหลังการซ่อมแซมควรได้รับการตรวจสอบในหน่วยแรกๆ

• แรงลอก: ASTM D903 หรือ D1876 บนแถบทดสอบที่ยึดติด — วัด N/mm และตรวจสอบความสม่ำเสมอระหว่างชุด
• การยืดตัวและความต้านทานแรงดึง: ASTM D412 บนแผ่นที่บ่มแล้ว
• การทดสอบสารตกค้าง: หลังจากการลอกออก ให้เช็ดพื้นผิวและตรวจสอบการถ่ายโอนซิลิโคน จากนั้นทำการทดสอบการบัดกรีบนแผ่นทดสอบ
• การยึดเกาะใหม่: อัดฉีด, บ่ม, ลอกออก, อัดฉีดใหม่, บ่ม, จากนั้นทำการทดสอบ IP หรือความต้านทานฉนวนเพื่อยืนยันว่าการใช้งานครั้งที่สองทำงานได้เหมือนครั้งแรก
• ความสมบูรณ์ทางไฟฟ้าหลังการซ่อมแซม: ความต้านทานฉนวน > 10⁹ Ω และทนแรงดันไฟฟ้าที่แรงดันทดสอบเดิม

• ความแม่นยำของอัตราส่วนผสมมีความสำคัญมากขึ้นกับระบบที่บ่มด้วยการเติม: ส่วนผสมที่ผิดอัตราส่วนจะทิ้งพื้นผิวที่เหนียวเหนอะหนะหรือแกนกลางที่บ่มไม่สมบูรณ์ และวัสดุที่บ่มไม่สมบูรณ์จะไม่สามารถลอกออกได้อย่างสะอาด
• ไล่อากาศด้วยสุญญากาศที่ ≤ 5 mbar เป็นเวลา 3–5 นาที ฟองอากาศจะสร้างจุดเริ่มต้นของการฉีกขาดที่ทำให้การลอกออกไม่สะอาด
• บ่ม 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง หรือ 30–60 นาที ที่ 60–80 °C เพื่อเร่งการบ่ม การบ่มด้วยความร้อนยังช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของการยึดเกาะ
• ตรวจสอบการยับยั้งการบ่ม: ถุงมือยางที่บ่มด้วยกำมะถัน, อุปกรณ์อีพอกซีที่บ่มด้วยเอมีน และสารตกค้างฟลักซ์บางชนิดจะทำลายระบบแพลทินัมและทิ้งชั้นที่เหนียวเหนอะหนะ
• เก็บส่วน A และส่วน B ไว้ในภาชนะปิดสนิทและผสมตามอัตราส่วนที่กำหนด ความชื้นและการปนเปื้อนจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

สามารถใช้สารอัดฉีดที่ลอกออกได้สำหรับผลิตภัณฑ์ IP68 หรือไม่?
ไม่ค่อยได้ด้วยตัวเอง สามารถบรรลุ IP65–IP67 ในตัวเรือนที่ยึดติดได้ดี แต่การจุ่มใต้น้ำลึกหรือเป็นเวลานานมักจะต้องใช้ระบบอัดฉีดแบบแข็งหรือซีลเชิงกลเพิ่มเติม

การลอกออกทำให้ PCB เสียหายหรือไม่?
ไม่ หากการออกแบบเป็นไปตามกฎข้างต้นและสารอัดฉีดได้รับการบ่มอย่างถูกต้อง ความเสียหายมักเกิดจากเครื่องมือตัดหรือจากการลอกชั้นที่บ่มไม่สมบูรณ์ ไม่ใช่วัสดุเอง

รอบการซ่อมแซมกี่รอบที่สมจริง?
โดยทั่วไป 3–5 รอบบนบอร์ดเดียวกันด้วยเกรดเดียวกัน โดยมีเงื่อนไขว่าบอร์ดได้รับการทำความสะอาดอย่างเหมาะสมระหว่างรอบและได้รับการตรวจสอบการยึดเกาะอีกครั้ง

สารอัดฉีดที่ลอกออกได้มีการป้องกันเหมือนสารอัดฉีดแบบแข็งหรือไม่?
สำหรับความชื้น, การปนเปื้อน และการแยกทางไฟฟ้า ใช่ สำหรับการกระแทกทางกล, การจุ่มใต้น้ำลึก และการนำความร้อน, สารอัดฉีดแบบแข็งยังคงเหนือกว่า

การอัดฉีดแบบลอกออกได้เป็นการตัดสินใจในการออกแบบ ไม่ใช่แค่การซื้อวัสดุ กำหนดความหนา, หลีกเลี่ยงส่วนที่เว้าแหว่ง, วางแผนแถบดึง, และตรวจสอบรอบการลอก/อัดฉีดใหม่บนชุดประกอบจริง หากทำอย่างถูกต้อง คุณจะยังคงได้รับการป้องกันสภาพแวดล้อมอย่างเต็มที่และได้รับความสามารถในการซ่อมแซม, ปรับเทียบ และทำซ้ำ — ซึ่งมักจะมีค่ามากกว่าส่วนต่างของต้นทุนวัสดุ

เราผลิตระบบซิลิโคนแบบสองส่วนที่บ่มด้วยการเติมซึ่งลอกออกได้สำหรับการหุ้มอิเล็กทรอนิกส์ และสามารถจัดหาตัวอย่างพร้อมข้อมูลแรงลอกและการสนับสนุนการตรวจสอบการซ่อมแซมสำหรับการประกอบเฉพาะของคุณได้