Lớp phủ bảng mạch(conformal coating) là gì?
Lớp phủ bảng mạch,thường gọi là conformal coating, là một màng mỏng vật liệu polyme được phủ lên trên bảng mạch in điện tử để bảo vệ bảng mạch và các linh kiện trên nó khỏi môi trường hoạt động và khỏi ăn mòn. Lớp màng này thường được sử dụng với chiều dày từ 25-250µm, “bao bọc” theo hình dạng bảng mạch và bảo vệ bảng mạch đó cũng như các linh kiện.
Lớp phủ bảng mạch có thể được tạo ra bằng nhiều cách, bao gồm biện pháp thủ công như dùng chổi để quét, phun hoặc xịt, nhúng hoặc bơm tra tự động. Xem thêm
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. Ban đầu, vật liệu polyme thường được phủ lên bảng mạch với dạng lỏng, sau đó đóng rắn theo nhiều cơ chế khác nhau. Khác với cơ chế thông thường đó, 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 cũng như phương pháp phủ mạch nói trên có những đặc điểm riêng, khiến chúng phù hợp cho từng môi trường nhất định cũng như quy mô sản xuất khác nhau. Hầu hết các nhà sản xuất sử dụng lớp phủ trong suốt cho bảng mạch với đặc điểm là nhẹ và dễ quan sát, kiểm tra. Tuy nhiên nếu yêu cầu bảo mật thiết kế, có thể sử dụng lớp phủ có màu cho bảng mạch điện tử. Lớp phủ bảng mạch được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, như là điện tử ( thiết bị cầmtay 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:
Cải thiện 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. |
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 lớp phủ bảng mạch
Ưu điểm
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 mỏng vật liệu. Độ mỏng của lớp phủ này có rất nhiều lợi ích trong quá trình hoạt động của một bảng mạch in, bên cạnh việc nó đem lại khả năng chống lại các tác nhân hóa học, bụi bẩn, mảnh vụn nhỏ, độ ẩm,…
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 tthấp. 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 ứng suất 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.
Nhược điểm
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 bảng mạch có thể bảo vệ PCB khỏi độ ẩm, nó thường là màng bán thấm và không chống nước.đó, nó hiếm khi được sử dụng ở các môi trường tiếp xúc nhiều với độ ẩm và nước. Bên cạnh đó, lớp phủ bảng mạch 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 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.
Để nhận thêm tư vấn về giải pháp phủ bảo vệ bảng mạch điện tử, vui lòng liên hệ:
Email: gluexpert@prostech.vn
Hotline: (+84) 984 695 398