في التكنولوجيا المتغيرة بسرعة اليوم، وخاصة التطور السريع لأنظمة الجهد العالي (مثل وحدات الطاقة 800 فولت) بقيادة صناعة السيارات الجديدة للطاقة، وضعت صناعة الإلكترونيات متطلبات عالية غير مسبوقة لأداء حماية المكونات الإلكترونية. أصبح الرطوبة وتلوث الأيونات وبقايا الجسيمات وعوامل أخرى خطرًا خفيًا رئيسيًا يؤثر على أداء العزل، مما يؤدي إلى التسرب وتلف المعدات.
من أجل تحسين القدرة الوقائية للمكونات الإلكترونية، تستخدم الصناعة بشكل عام تقنية الطلاء المتوافق (المعروفة باسم الطلاء الثلاثي المضاد). بعد عملية الطلاء، تبدو المنتجات الإلكترونية وكأنها ترتدي طبقة من "الدروع غير المرئية"، والتي لا تعزز فقط القدرة على مقاومة التعدي الخارجي، ولكنها تعزز أيضًا تقليل تباعد الموصلات في تصميم لوحة الدوائر، وذلك للحفاظ بشكل فعال على استقرار العزل الكهربائي. يتم تقييم أداء تقنية الطلاء في البيئة الرطبة في جوانب عديدة، بما في ذلك ثابت العزل، والخصائص الحرارية، وقابلية الاشتعال، وزحف الطلاء، والتوافق الكيميائي، والمقاومة الكيميائية. من خلال نظرة ثاقبة لسيناريوهات التطبيق العملي، تستخلص هذه الورقة ثلاثة مؤشرات لتقييم الأداء غالبًا ما يتم تجاهلها في البيئات الرطبة، بهدف توفير معلومات مرجعية قيمة لزملاء الصناعة لتعزيز دراسة أكثر شمولاً ومتعمقة لخصائص المواد.
الاستقرار التحللي المائي هو مقياس لقدرة الطلاء على الحفاظ على خصائصه الفيزيائية والكيميائية الأصلية في بيئة رطبة. في البيئات ذات الرطوبة العالية (عادةً ما تكون الرطوبة النسبية أكبر من 60٪)، قد يعاني الطلاء من تدهور الأداء إذا لم يكن لديه استقرار تحللي مائي جيد. قد تكون جزيئات الغبار دون الميكرون في الغلاف الجوي حمضية أو قلوية. عند الرطوبة ≥80٪، يمكن أن يصل سمك طبقة الماء إلى 10 جزيئات، وفي هذه المرحلة تبدأ المادة المترسبة في الغلاف الجوي في الذوبان، مما يؤدي إلى تدفق أيونات حرة. يمكن لهذه الأيونات أن تخترق الطلاء وتتسبب في حدوث ماس كهربائي وتآكل ونمو التشعبات، مما قد يؤدي إلى فشل النظام الإلكتروني بأكمله.
تشير نفاذية بخار الماء إلى قدرة بخار الماء على المرور عبر الطلاء. نظرًا لصغر حجم جزيئات الماء، يمكن لجميع ركائز البوليمر تقريبًا أن تخترق، لذلك تتمتع جميع مواد الطلاء بدرجة معينة من نفاذية بخار الماء، ولكن معدل الاختراق ودرجته مختلفان. يؤثر التركيب الكيميائي والسمك ودرجة المعالجة والعوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة على نفاذية بخار الماء للطلاء. على الرغم من أن درجة معينة من نفاذية الهواء تساهم في التجفيف الطبيعي للوحة PCB في الحالة غير العاملة، إلا أن الاختراق المفرط قد يزيد من خطر تيار التسرب، ويسرع التآكل ويقلل من أداء العزل. لذلك، عند اختيار الطلاء، من الضروري تحقيق التوازن بين مقاومته للرطوبة وقابليته للتنفس لضمان أنه يمكنه منع الرطوبة بشكل فعال ولا يؤثر على القدرة الطبيعية على التعافي والتجفيف للوحة الدوائر.
نفاذية الأيونات هي مؤشر مباشر لتقييم قدرة الدفاع للطلاء ضد الملوثات الأيونية، خاصة في بيئة الملوثات مثل بقايا التدفق ورذاذ الملح. يمكن للأيونات أن تدخل الطلاء من خلال عيوب الطلاء أو المسام الدقيقة أو مباشرة من خلال السلسلة الجزيئية، مما يؤدي إلى تفاعلات كيميائية كهربائية تؤدي إلى التآكل وتدهور العزل. يتم استخدام اختبار مقاومة العزل السطحي (SIR) وتحليل الاختزال الكهروكيميائي المتسلسل (SERA) وقياس خلية الانتشار على نطاق واسع لاختبار مقاومة الطلاءات المطلية لاختراق الأيونات. يقوم اختبار SIR بتقييم التغير في المقاومة مباشرة عند واجهة الركيزة تحت الطلاء، ويركز اختبار SERA على حالة الأكسدة للمعادن تحت الطلاء، وتراقب تجربة خلية الانتشار بشكل مباشر ديناميكيات ملوثات معينة من خلال الطلاء عن طريق محاكاة البيئة. يوضح التطبيق الشامل لطرق الاختبار هذه أن الأيونات لديها القدرة على الاختراق، ويوفر أيضًا أساسًا علميًا لاختيار وتحسين شكل الطلاء، لضمان أن شكل الطلاء المحدد يمكنه منع اختراق الأيونات الضارة بشكل فعال، والحفاظ على السلامة الكهربائية للدائرة.
في التطبيق العملي، يجب أن يأخذ اختيار الطلاء في الاعتبار التكلفة والفائدة والقدرة على التكيف مع البيئة والسلامة. من أجل ضمان الموثوقية والاستقرار على المدى الطويل للأجهزة الإلكترونية في البيئات الرطبة، يعد تقييم أداء الطلاء أمرًا مهمًا بشكل خاص. يجب أن يكون المستخدمون على دراية بأساليب اختبار التقييم المختلفة وقابلية تطبيق نظافة السطح، بالإضافة إلى الخبرة الفنية المتقدمة في مجال الموثوقية وتكنولوجيا السطح، مثل موثوقية الطلاءات. بفضل تقنية التحليل الآلي المتطورة والخبرة الغنية في مجال تكنولوجيا العمليات والموثوقية، يمكن لـ ZESTRON R&S إجراء توصيف وتقييم شامل ودقيق لأسطح المنتجات الإلكترونية، مما يوفر للعملاء خدمات تحليلية مثل اختبار موثوقية الطلاء CoRe واختبار طبقة الطلاء واختبار طبقة الطلاء وما إلى ذلك. مساعدة العملاء على حل مشاكل الموثوقية وتكنولوجيا السطح المعقدة.
