Wtrysk niskociśnieniowy - alternatywa dla zalewania

Proces aplikacji

Nowy materiał jest aplikowany w procesie wtrysku niskociśnieniowego. Jest dostępny w dwóch bazowych kolorach – czarnym oraz bursztynowym – jednak poprzez dodanie barwników można uzyskać dowolne kolory. Dostępny jest w formie granulatu, umieszczanego w zbiorniku, w którym następuje jego stopienie. Dalej roztopiony materiał pompowany jest przez otwór bezpośrednio do formy, w której umieszcza się również złożone PCB.

Zalewana część może przybrać dowolny kształt i rozmiar, co determinowane jest jedynie przez kształt formy. W przypadku elektroniki zawierającej kable, można zapobiegać napięciu powstającemu na końcówkach w jednym procesie, wraz z zabezpieczeniem samej elektroniki – przykład takiej aplikacji pokazany jest na Rysunku 2.

© Henkel

Rysunek 2: Enkapsulacja modułu z kablami.

Zalety procesu

W porównaniu do zalewania oraz conformal coatingu, wykonanie odlewu niskociśnieniowego przy zastosowaniu nowego materiału może mieć wiele istotnych zalet:

·       Znaczna redukcja trwania procesu, dzięki eliminacji etapów mieszania oraz utwardzania zalewy

·       Możliwość wykonania zabezpieczenia PCB oraz zniwelowania napięć połączeń kablowych w jednym procesie

·       Dzięki możliwości dowolnego formowania, eliminacja konieczności osobnego wykonania obudowy.

·       Redukcja wagi modułu w porównaniu do zalewania

·       Mniejsze wymagania sprzętowe i niższe zużycie energii

·       Proces nietoksyczny

Bezpieczeństwo procesu

Temperatura

Jedną z obaw, związanych z nowym procesem i zastosowaniem poliamidów do zabezpieczenia PCB, może być temperatura procesu, która może wpłynąć na połączenia lutowane. Za pomocą termopar zmierzono temperaturę bezpośrednio na płytce podczas procesu wtrysku, a cały profil temperaturowy pokazany jest na Rysunku 3. Temperatura najpierw wzrasta gwałtownie do 175°C, potem jednostajnie obniża się w stosunkowo szybkim tempie.

© Henkel

Rysunek 3: Profil temperaturowy wtrysku niskociśnieniowego.

Ważne jest przede wszystkim to, iż szczytowa temperatura wciąż znajduje się znacznie poniżej temperatury rozpływu lutu, 217°C, tak więc proces jest dla niego bezpieczny. Innym ważnym czynnikiem jest fakt szybkiego obniżania się temperatury, co oznacza, że proces może być stosowany także w przypadku elektroniki wrażliwej na ciepło, takiej jak wyświetlacze LCD czy baterie. Trzeba jednak podkreślić, iż proces ten może być przeprowadzony bezpiecznie pod warunkiem odsunięcia punktu wypływu poliamidu – gdzie temperatura jest największa – od wrażliwych temperaturowo komponentów: przeprowadzono odpowiedni test zalewania LCD i baterii, który w obu przypadkach wykazał poprawne funkcjonowanie układu.