Lớp phủ bảng mạch (conformal coating) là gì?
Lớp phủ bảng mạch, hay còn gọi là conformal coating, là một màng vật liệu polyme mỏng được phủ lên trên bảng mạch in điện tử để bảo vệ bảng mạch và các linh kiện khỏi các yếu tố môi trường như độ ẩm, bụi bẩn và các hóa chất ăn mòn. Lớp phủ này thường được sử dụng với chiều dày từ 25-250µm, “bao bọc” theo hình dạng bảng mạch cũng như các linh kiện để có thể bảo vệ bảng mạch một cách tối đa.
Giải pháp phủ bảo vệ mạch của Prostech
Lớp phủ bảng mạch có thể được tạo ra bằng nhiều cách, phương pháp phủ bảng mạch điện tử bao gồm biện pháp thủ công như dùng chổi để quét, phun hoặc xịt, nhúng hoặc bơm tra tự động.
Bên cạnh đó, có rất nhiều lựa chọn về vật liệu được sử dụng cho lớp phủ, ví dụ như acrylic, silicone, urethane, epoxy và parylene. Thông thường, các vật liệu polymer được phủ lên bảng mạch ở dạng lỏng, sau đó đóng rắn theo nhiều cơ chế khác nhau. Ngược lại, parylene được sử dụng theo một cách khác, chúng không được phủ lên bảng mạch dưới dạng lỏng mà được phủ bằng quá trình lắng đọng pha hơi.
Mỗi loại vật liệu và cách phủ đều có những đặc điểm riêng, phù hợp với từng môi trường và quy mô sản xuất khác nhau. Phần lớn các nhà sản xuất sử dụng lớp phủ trong suốt để dễ kiểm tra bảng mạch vì chúng nhẹ và dễ quan sát. Tuy nhiên, nếu cần bảo mật thiết kế, lớp phủ màu cũng là một lựa chọn.
Lớp phủ bảng mạch được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, như là điện tử (thiết bị cầm tay như ipad, điện thoại thông minh, loa,..), ô tô, quân đội, hàng không và thiết bị y tế.
Lợi ích và mục đích của lớp phủ bảng mạch
Mục đích chính của lớp phủ bảng mạch bao gồm:
Đảm bảo các tính chất điện của bảng mạch in điện tử
|
|
Cách điện là yêu cầu tiên quyết của một lớp phủ cho bảng mạch điện tử. Bảng mạch in điện tử (PCB) ngày càng nhỏ gọn nhưng phải thực hiện những chức năng ngày càng phức tạp, dẫn đến các kết nối điện trên bảng mạch dày đặc và phức tạp. Một lớp phủ mang lại khả năng cách điện cho PCB đồng thời tăng độ bền điện môi giữa các kết nối và các linh kiện ở khoảng cách rất gần. Bảo vệ bảng mạch in khỏi môi trường hoạt động khắc nghiệt. |
Bảo vệ bảng mạch in khỏi môi trường hoạt động khắc nghiệt
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, bảng mạch điện tử được sử dụng ở hầu hết các ngành công nghiệp, nghĩa là các các bảng mạch điện tử nhạy cảm này ngày càng tiếp xúc với nhiều môi trường khắc nhiệt với các tác nhân như: độ ẩm, bụi, mảnh vụn nhỏ, các tác nhân gây ăn mòn, các chất hóa học và nhiệt độ cao,… Những yếu tố này gây ra những hư hỏng nghiêm trọng cho bảng mạch. Lớp phủ bảo vệ ngăn chúng không làm hỏng bảng mạch bằng một lớp vật liệu polyme. Vật liệu này có khả năng kháng hóa chất, ngăn cản các tác nhân gây bẩn cũng như bụi và các mảnh vụn nhỏ khỏi xâm nhập vào bảng mạch làm hỏng các mối hàn và linh kiện. Nó cũng có tác dụng ngăn ẩm gây ra ăn mòn. Lớp phủ này cung cấp khả năng chống lại các tác nhân gây hại từ môi trường hoạt động nhưng không hoàn toàn chống nước.
|
|
|
| PCB không được phủ bị ăn mòn do nước muối | PCB không bị ăn mòn do được phủ bảo vệ |
Hỗ trợ tản nhiệt
Nhiệt độ là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hư hại đối với các linh kiện điện tử, vì thế bảng mạch điện tử phải được quản trị nhiệt một cách hiệu quả. Các lớp phủ hữu cơ hiếm khi được sử dụng với mục đích chính là dẫn nhiệt bởi chúng có hệ số dẫn nhiệt thấp. Các chất độn có thể được bổ sung vào vật liệu lớp phủ để tăng hệ số dẫn nhiệt, nhưng nó đồng thời làm giảm hiệu quả cách điện do các hạt này thường là kim loại, phi kim. Do đó, phương pháp làm tăng độ dẫn nhiệt này chỉ được sử dụng ở một số trường hợp đặc biệt. Thường thì lớp phủ bảng mạch được sử dụng với chiều dày mỏng nhất có thể để quá trình truyền nhiệt dễ dàng, do lượng nhiệt truyền đi tỉ lệ nghịch với chiều dày.
Ưu và nhược điểm của phủ bảo vệ mạch
Ưu điểm của phủ bảo vệ mạch
Trong số các giải pháp bảo vệ bảng mạch điện tử như: potting/ encapsulating và đúc nhựa áp lực thấp, lớp phủ bảo vệ bảng mạch khác biệt ở khả năng bảo vệ bảng mạch điện tử chỉ với một lớp vật liệu mỏng:
- Đầu tiên, nhờ vào độ mỏng của lớp phủ mà nó ít gây tăng khối lượng cũng như kích thước của PCB nhất trong số các phương pháp kể trên. Điều này rất quan trọng trong những thiết kế nhỏ gọn, chặt chẽ và kích thước chính xác.
- Đồng thời, lớp màng mỏng này cho phép nhiệt truyền ra ngoài nhanh hơn, hạn chế những nguy cơ gây hỏng hóc linh kiện hoặc ăn mòn do nhiệt độ cao.
- Lớp phủ bảng mạch này cho phép dễ dàng kiểm tra và sửa chữa bảng mạch hơn nhiều so với potting/encapsulating và đúc nhựa áp lực thấp.
- Ta có thể lựa chọn linh hoạt lớp phủ trong suốt để dễ dàng quan sát các linh kiện trên bảng mạch, đồng thời có thể chọn lớp phủ có màu để bảo mật thiết kế của PCB.
- Một lớp phủ bảng mạch chỉ gây ra áp lực rất nhỏ lên các linh kiện, đặc biệt hữu ích khi các linh kiện có chân mỏng hoặc nhỏ.
- Một ưu điểm khác của lớp phủ bảng mạch là nó có thể được tạo nên từ nhiều phương pháp khác nhau. Nhà sản xuất có thể lựa chọn phương pháp phù hợp với quy mô sản xuất và những yêu cầu cho bảng mạch điện tử từ cách quét thủ công đến tra tự động. Các quy trình linh hoạt có thể được thực hiện bằng các hệ thống tự động. Việc đầu tư chi phí ban đầu sẽ giúp quá trình sản xuất sau này hiệu quả và kinh tế.
Tìm hiểu 6 phương pháp phủ mạch tại đây.
Nhược điểm của phủ bảo vệ mạch
Bên cạnh những ưu điểm kể trên, có một số nhược điểm của lớp phủ bảng mạch cần được cân nhắc kĩ càng để có được một lớp phủ tin cậy:
- Mặc dù lớp phủ bảo vệ tốt khỏi độ ẩm, nước, và các chất lỏng, nó. không hoàn toàn chống thấm nước. Vì vậy, trong môi trường có tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc độ ẩm cao, các giải pháp khác như potting hoặc encapsulating sẽ hiệu quả hơn.
- Hiện nay, nhiều loại keo phủ mạch có hàm lượng rắn 100% nhưng cũng có nhiều loại keo phủ mạch vẫn. chứa dung môi, loại keo này có chứa các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong dung môi, mặc dù chúng đang ngày càng ít đi.
- Lớp phủ bảng mạch cũng không quá hiệu quả trong việc bảo vệ PCB khỏi rung động và va đập do màng này rất mỏng. Đối với các ứng dụng trực tiếp chịu các tác động của rung động và va đập, phương pháp potting/ encapsulating và đúc nhựa áp lực thấp sẽ được ưu tiên hơn.
- Mặc dù có thể thực hiện một cách tự động, quy trình phủ bề mặt vẫn khá dài và phức tạp, đòi hỏi phải tỉ mỉ và chính xác. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, nhiều hệ thống tự động đã giúp giảm bớt độ phức tạp và nâng cao hiệu quả của quy trình phủ.
Prostech hiểu các vấn đề kỹ thuật liên quan đến phủ bảo vệ bảng mạch và thiết bị điện tử. Chúng tôi cung cấp đầy đủ giải pháp toàn diện, bao gồm tư vấn, vật liệu, thiết bị tự động hóa tra keo. Chúng tôi có mạng lưới kho lưu trữ hàng toàn quốc, hỗ trợ khách hàng các thủ tục Logistics. Định vị là một nhà cung cấp toàn diện, Prostech luôn không ngừng cố gắng để trở thành đối tác tin cậy của các nhà sản xuất tại Việt Nam cũng như trên thị trường quốc tế. Hãy liên hệ với chúng tôi bằng cách để lại thông tin liên hệ phía dưới:
