Є багато ситуацій, в яких товщина покриття, створеного в процесі нанесення захисного покриття, відрізняється від бажаної – стаття містить кілька зауважень, які допоможуть у вирішенні таких проблем.
Швидко подивіться на наведене фото. Чи справді збільшене покриття рівномірно прилягає до поверхні? А якщо ні, то який вплив це може мати на захист друкованої плати?
Перш за все – не панікуйте. Те, що ви бачите на фото, не є незвичайним і не обов’язково є проблемою. Однак важливо, щоб під час нанесення захисних покриттів ви добре розуміли деякі унікальні проблеми, які вони створюють.
Визначення
Основне визначення захисного покриття можна сформулювати як «шар рівномірної та постійної товщини, нанесений на поверхню друкованої плати та адаптований до різних нерівностей і контурів компонентів». Це, звичайно, означає, що, наприклад, покриття 50 мікрон має бути 50 мікрон на плоских ділянках, на вертикальних стінах і в кутах елементів. Оскільки майже всі комерційно доступні захисні покриття наносяться у вигляді рідини, насправді досить важко, якщо не неможливо, нанести покриття однакової товщини на всі ділянки.
Проблеми рівномірності товщини
Захисні покриття наносять різними способами, зокрема:
- пензлем
- зануренням
- ручним розпилення за допомогою розпилювальної насадки
- широким шторним розпилювач («вентилятор») з нерозпилювальною насадкою
- селективним розпиленням за допомогою розпилювальної насадки
Кожен із цих підходів створює певні проблеми для досягнення рівномірної товщини, але загалом наступні фактори можуть і будуть впливати на однорідність сформованого шару.
Тверді частинки в покритті і в’язкість
Покриття з меншим вмістом твердої речовини та меншою в’язкістю матимуть тенденцію легше стікати з вертикальних поверхонь і повільніше твердіти. Це може призвести до шарів дуже рівномірної товщини на горизонтальних областях, але також до дуже тонких шарів у вертикальних або похилих областях. З іншого боку, покриття з високим вмістом твердої речовини та високою в’язкістю можуть спричинити іншу проблему: вони мають кращу адгезію на кутових ділянках, але з відсутністю текучості та консистенції на більш плоских ділянках.
Випаровування носія розчинника
Більшість захисних покриттів в якості носіїв використовують промислові розчинники або воду. Швидкість випаровування носія може впливати на товщину та однорідність утвореного шару. Рідини, що випаровуються повільніше, уповільнюють висихання та твердіння та призводять до більшого стікання з вертикальних елементів. Розчинники, що швидко випаровуються, з одного боку можуть допомогти уникнути надмірного стікання, але також можуть призвести до утворення шкірки на поверхні з незатверділим шаром під нею або до утворення ефекту «апельсинової шкірки» на плоских поверхнях.
Бажана/потрібна товщина покриття
Зазвичай очікується товщина захисної плівки від 25 до 75 мікрон (у сухому стані). Спроби створити шари товщиною більше 75 мікрон можуть призвести до «калюж» у кутах або між компонентами. Навпаки, дуже тонкі покриття, товщиною менше 25 мікрон, мають тенденцію стікати та утворювати шар менше мінімальної товщини на верхніх кутах компонентів.
Поверхневий натяг покриття
Поверхневий натяг покриття – це величина, яка дозволяє порівняти енергію, необхідну для рівномірного розподілу рідини по поверхні. Чим нижчий поверхневий натяг рідини, тим більша ймовірність її рівномірного розподілу. Порівняно з водою, органічні розчинники, як правило, мають набагато нижчий поверхневий натяг; таким чином, продукти на основі розчинників мають більшу здатність отримувати поверхню з рівномірним ступенем змочування та рівномірною товщиною.
Поверхнева енергія друкованих плат і компонентів
Поверхнева енергія – це здатність будь-якої поверхні або матеріалу притягувати рідину для утворення рівного шару. У певному сенсі це діє як протилежність поверхневого натягу самої рідини, оскільки вищі значення поверхневої енергії створюють кращі умови для утворення рівномірно розподіленого шару. Ідеальною ситуацією для однорідності покриття є висока поверхнева енергія твердої речовини та низький поверхневий натяг покриття. Звичайним є те, що внаслідок використання антиадгезивів або пластифікаторів, що покривають поверхню компонентів, поверхнева енергія пластикових поверхонь компонентів системи є низькою або недостатньою. Це часто призводить до поганого покриття верхніх поверхонь і кутів компонентів.
Стратегії досягнення рівномірної товщини
Як обговорювалося раніше, загалом неможливо досягти повністю рівномірної товщини покриття за допомогою рідкого захисного покриття. Однак у більшості випадків це не проблема, якщо найтонші ділянки покриття здатні підтримувати товщину вище мінімальної, необхідної для нанесення.
У крайніх випадках відсутність однорідності може призвести до збоїв. Занадто тонкий шар на вертикальних поверхнях і верхніх кутах компонентів може призвести до відсутності захисту від рідин і газів. Занадто товсті плями та калюжі на внутрішніх кутах, а також надмірна липкість можуть спричинити недостатнє висихання та затвердіння, що, у свою чергу, призводить до розтріскування покриття в результаті послідовних циклів термічних або механічних ударів.
Нижче наведено кілька практичних порад, які слід враховувати при вирішенні проблеми рівномірності захисного покриття.
Проблеми на горизонтальних поверхнях
Проблему нерівномірного покриття на горизонтальних поверхнях можна вирішити або шляхом використання більшої кількості розчинників або розчинників, що повільніше випаровуються, або шляхом очищення та активації поверхні для збільшення поверхневої енергії.
Проблеми на похилих або вертикальних поверхнях
Проблеми, що виникають на похилих поверхнях, можна вирішити або використанням покриттів із вищим вмістом твердих частинок та/або вищою в’язкістю, або застосуванням спрею для скорочення часу затвердіння, або нанесенням кількох тонших шарів покриття. У крайньому випадку можна також локально покрити проблемні ділянки гель-лаком, який тримається на похилих поверхнях.
Проблеми на внутрішніх кутах і між щільно розташованими компонентами
Як згадувалося раніше, покриття часто стікає до внутрішніх кутів і між щільно розташованими компонентами, в результаті чого утворюються ділянки надмірної товщини. Можуть допомогти заходи для мінімізації потоку, такі як більший вміст твердих речовин і вища в’язкість. Також може бути ефективним нанесення декількох більш тонких шарів покриття, щоб кожен шар міг швидше висохнути, приклеїтися без розтікання.
За матеріалами сайту https://tek.info.pl
Лайкнуть
Твитнуть