Втрата гнучкості кабелю після заливки

31.08.2023 |

Однією з проблем, що виникають при монтажі електроніки, є проникнення епоксидних наповнювачів під ізоляцію кабелю. Три конкретні поради, як боротися з цим явищем від колег з-за океану.

Одна компанія описала свою проблему з втратою гнучкості кабелю: «Ми монтуємо ізольовані дроти з поперечним перетином 13AWG, припаяні безпосередньо до покритих отворів у друкованій платі. Плата поміщається в пластиковий корпус, а потім заливається епоксидною смолою. Під час процесу затвердіння епоксидна смола якимось чином реагує з дротом всередині ізоляції, що втрачає свою гнучкість і твердне за межами заповненої смолою області. Які є способи усунення реакції епоксидної смоли та кабелю, щоб зберегти його гнучкість?»

Проблема виявилася не такою вже й незвичайною – Річард Д. Стадем (Richard D. Stadem), інженер General Dynamics, пише у відповідь: «Я бачив цю проблему у виробника автозапчастин, який, щоб захистити електроніку від агресивного середовища під капотом, герметизував кабель CCA в пластиковому корпусі. У нього також була проблема з втратою еластичності пучка в місці виходу кабелю з заливного матеріалу».

Річард спрямовує свої рекомендації на використання заливних матеріалів, що швидко затвердіють під дією УФ-променів. На його думку, можна використовувати двоетапний процес заливки. На першому етапі слід нанести досить товстий шар УФ-компаунду саме там, де закінчується ізоляція кабелю 13AWG. Тоді все це потрібно було б швидко затвердіти за допомогою УФ-променів і таким чином загерметизувати ізоляцію до того, як матеріал встигне потрапити під неї. Після цього всю збірку можна остаточно залити всередину корпусу, оскільки заливка, виконана на першому етапі, запобігатиме просочуванню матеріалу, який використовується на другому етапі, у кабель.

Але особливо важливо те, що вибір матеріалу, який використовується на першому етапі, вимагає дуже ретельного підходу. Він має бути сумісний із трьома компонентами: припоєм, який використовується для кріплення дроту, ізоляцією дроту та, нарешті, заливним матеріалом, який використовується на другому етапі. Наприклад, можна використовувати деякі сполуки сімейства RTV, що затвердівають під дією УФ-випромінюванням, але вони мають бути схваленими для електроніки, оскільки деякі з них реагують з припоєм.

Інженер-технолог Фріц Байл (Fritz Byle) вказує на три можливі рішення цієї проблеми:

  • Модифікація або повна заміна епоксидної смоли
  • Модифікація процесу затвердіння епоксидної смоли, яка зараз використовується
  • Герметизація точки контакту між проводом і друкованою платою для запобігання проникненню епоксидної смоли

Перше рішення може бути важко реалізувати. Ті самі властивості, які спричиняють проникнення (помірна в’язкість, добре змочування та капілярний потік), необхідні для того, щоб заливний матеріал адекватно заповнював невеликі щілини та ефективно видаляв бульбашки газу. Тому при оцінці альтернативних матеріалів важливо знайти такий, який, з одного боку, має меншу схильність до просочування, але в той же час зберігає інші бажані властивості.

Другий варіант може бути легшим у реалізації. Якщо процес затвердіння відбувається при високій температурі, це може навіть різко знизити в’язкість незатверділого заливного матеріалу, що значно підвищує його проникність. Рішенням може бути зниження температури процесу затвердіння, принаймні до досягнення часткового затвердіння. Якщо ви використовуєте вакуум для дегазації після заливки, це також може значно збільшити швидкість просочування, однак з інших причин цей крок може бути неможливо пропустити.

Третій варіант, безумовно, допоможе, але вимагає додаткового матеріалу та додаткового етапу затвердіння, що, звичайно, збільшує вартість процесу.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl