Anwendung von Formbeschichtungen in feuchten Umgebungen - drei Leistungsfaktoren, die leicht übersehen werden.

In der sich schnell verändernden Technologie von heute, insbesondere die rasante Entwicklung von Hochspannungssystemen (wie z. B. 800-V-Leistungsmodule), die von der neuen Energieautomobilindustrie vorangetrieben wird, hat die Elektronikindustrie beispiellose hohe Anforderungen an die Schutzleistung elektronischer Komponenten gestellt. Feuchtigkeit, Ionenverschmutzung, Partikelrückstände und andere Faktoren sind zu einer großen versteckten Gefahr geworden, die die Isolationsleistung beeinträchtigt und zu Leckagen und Geräteschäden führt.

Um die Schutzfähigkeit elektronischer Komponenten zu verbessern, verwendet die Industrie im Allgemeinen die Conformal-Coating-Technologie (allgemein bekannt als Drei-Anti-Lack). Nach dem Beschichtungsprozess ist es so, als würden die elektronischen Produkte eine Schicht "unsichtbarer Rüstung" tragen, die nicht nur die Fähigkeit stärkt, äußeren Einflüssen zu widerstehen, sondern auch die Reduzierung des Leiterabstands im Leiterplattendesign fördert, um die Stabilität der elektrischen Isolierung effektiv aufrechtzuerhalten. Die Leistung der Beschichtungstechnologie in feuchter Umgebung wird in vielerlei Hinsicht bewertet, einschließlich Dielektrizitätskonstante, thermische Eigenschaften, Entflammbarkeit, Beschichtungs-Kriechen, chemische Verträglichkeit und chemische Beständigkeit. Durch die Erkenntnis praktischer Anwendungsszenarien extrahiert dieses Papier drei Leistungsbewertungsindikatoren, die in feuchten Umgebungen oft ignoriert werden, mit dem Ziel, wertvolle Referenzinformationen für Branchenkollegen bereitzustellen, um eine umfassendere und tiefere Betrachtung der Materialeigenschaften zu fördern.

1. Hydrolytische Stabilität

   Die hydrolytische Stabilität ist ein Maß für die Fähigkeit der Beschichtung, ihre ursprünglichen physikalischen und chemischen Eigenschaften in einer feuchten Umgebung beizubehalten. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit (normalerweise relative Luftfeuchtigkeit größer als 60 %) kann die Beschichtung eine Leistungsminderung erfahren, wenn sie keine gute Hydrolysestabilität aufweist. Submikron-Staubpartikel in der Atmosphäre können sauer oder alkalisch sein. Bei einer Luftfeuchtigkeit von ≥80 % kann die Dicke der Wasserschicht 10 Moleküle erreichen, zu diesem Zeitpunkt beginnt sich das in der Atmosphäre abgelagerte Material aufzulösen, was zu einem frei fließenden Ionenstrom führt. Diese Ionen können die Beschichtung durchdringen und Kurzschlüsse, Korrosion und Dendritenwachstum verursachen, was zum Ausfall des gesamten elektronischen Systems führen kann.

2. Wasserdampfdurchlässigkeit

   Die Wasserdampfdurchlässigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Wasserdampfes, die Beschichtung zu durchdringen. Aufgrund der geringen Größe der Wassermoleküle können fast alle Polymersubstrate durchdringen, daher weisen alle Beschichtungsmaterialien einen gewissen Grad an Wasserdampfdurchlässigkeit auf, aber die Penetrationsrate und der Grad sind unterschiedlich. Die chemische Zusammensetzung, die Dicke, der Härtegrad und Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflussen alle die Wasserdampfdurchlässigkeit der Beschichtung. Obwohl ein gewisser Grad an Luftdurchlässigkeit die natürliche Trocknung der Leiterplatte im nicht arbeitenden Zustand begünstigt, kann eine übermäßige Penetration das Risiko von Leckströmen erhöhen, die Korrosion beschleunigen und die Isolationsleistung verringern. Daher ist es bei der Auswahl der Beschichtung erforderlich, ihre Feuchtigkeitsbeständigkeit und Atmungsaktivität auszugleichen, um sicherzustellen, dass sie Feuchtigkeit effektiv blockieren kann und die natürliche Erholungs- und Trocknungsfähigkeit der Leiterplatte nicht beeinträchtigt.

3. Ionenpenetrierbarkeit

   Die Ionenpenetrierbarkeit ist ein direkter Indikator zur Bewertung der Abwehrfähigkeit der Beschichtung gegen ionische Verunreinigungen, insbesondere in der Umgebung von Verunreinigungen wie Flussmittelrückständen und Salzsprühnebel. Ionen können durch die Beschichtungsdefekte, Mikroporen oder direkt durch die Molekülkette in die Beschichtung eindringen, was zu elektrochemischen Reaktionen führt, die zu Korrosion und Isolationsabbau führen. Oberflächenisolationswiderstandstests (SIR), sequenzielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) und Diffusionszellenmessung werden häufig verwendet, um den Widerstand von beschichteten Beschichtungen gegen Ionenpenetration zu testen. Der SIR-Test bewertet direkt die Widerstandsänderung an der Substratschnittstelle unter der Formbeschichtung, der SERA-Test konzentriert sich auf den Oxidationszustand des Metalls unter der Formbeschichtung, und das Diffusionszellenexperiment überwacht direkt die Dynamik spezifischer Verunreinigungen durch die Formbeschichtung, indem es die Umgebung simuliert. Die umfassende Anwendung dieser Testmethoden zeigt, dass Ionen eine Penetration aufweisen, und liefert auch eine wissenschaftliche Grundlage für die Auswahl und Verbesserung der Formbeschichtung, um sicherzustellen, dass die ausgewählte Formbeschichtung das Eindringen schädlicher Ionen wirksam verhindern und die elektrische Sicherheit des Stromkreises aufrechterhalten kann.

In der praktischen Anwendung sollte die Auswahl der Formbeschichtung die Kosten-Nutzen-Analyse, die Umweltverträglichkeit und die Sicherheit berücksichtigen. Um die Zuverlässigkeit und langfristige Stabilität elektronischer Geräte in feuchten Umgebungen zu gewährleisten, ist die Leistungsbewertung der Beschichtung von besonderer Bedeutung. Benutzer sollten sich der verschiedenen Bewertungstestmethoden und der Anwendbarkeit der Oberflächenreinheit sowie der fortschrittlichen technischen Erfahrung im Bereich der Zuverlässigkeit und Oberflächentechnologie bewusst sein, wie z. B. der Zuverlässigkeit von Formbeschichtungen. Mit modernster instrumenteller Analysetechnologie und umfassender Erfahrung im Bereich der Prozesstechnologie und Zuverlässigkeit ist ZESTRON R&S in der Lage, eine umfassende und genaue Charakterisierung und Bewertung von Oberflächen elektronischer Produkte durchzuführen und Kunden Analysedienstleistungen wie Coating-Zuverlässigkeitstest CoRe-Test, Coating Layer Test, Beschichtungsschichttest usw. anzubieten. Helfen Sie Kunden bei der Lösung komplexer Zuverlässigkeits- und Oberflächentechnologieprobleme.