Teaser Komponentenschutz 2000x701px
Kaip užtikrinti komponentų apsaugą

Tinkama procedūra, tinkamas jungtis

Kaip užtikrinti komponentų apsaugą – tinkamas metodas, tinkamas jungtis

Elektronikos pramonė keičiasi: ar tai būtų automobilių pramonė, saulės ir vėjo energijos sektorius, ar pramonės automatika – elektrifikacija vyksta visose srityse. Tačiau pastaraisiais metais, nuolat didėjant tinklų sąveikai, išaugo ir elektronikos gedimų skaičius – pagal Automobilių tyrimų centro duomenis net 29 %. Todėl, priklausomai nuo numatomų aplinkos veiksnių, būtina užtikrinti elektronikos komponentų apsaugą. Ji leidžia patikimai apsaugoti elektroniką, tačiau tam vartotojams taip pat reikalingas atitinkamas, su hermetizavimu suderinamas jungčių sprendimas.

Didėjantis komponentų apsaugos metodų poreikis

Įvairūs metodai apsaugo elektronines detales nuo smūgių, vibracijos, drėgmės, nešvarumų, aukštos temperatūros, nuolatinių temperatūros svyravimų ir dėl to atsirandančių pažeidimų. Taigi komponentų apsauga gali žymiai prisidėti prie galutinių produktų tarnavimo laiko, funkcinio saugumo ir patikimumo pagerinimo.

Dėl šios priežasties komponentų apsaugos metodai jau reguliariai naudojami daugelyje sričių: e-mobilumo, pramonės automatikos, geležinkelių transporto, medicinos technikos, vėjo ir saulės energijos, ryšių elektronikos, žemės ūkio ir buitinės technikos – šiandien elektronika naudojama beveik visur. Vis didesnį iššūkį kelia auganti miniatiūrizacijos tendencija. Elektronika tampa vis mažesnė ir reikalauja įvairių apsaugos priemonių, kad būtų vėl padidinti izoliacijos atstumai ir pašalinti oro tarpus. Todėl,

priklausomai nuo komponentų apkrovos ir naudojimo sąlygų, pasirenkami įvairūs metodai: populiariausi iš jų yra užpildymas (potting), konforminis dengimas (conformal coating) ir karšto lydymo liejimas (hotmelt moulding).

Turite konkrečių klausimų?

mail
Mielai atsakysime į Jūsų klausimus. Tiesiog susisiekite su mumis!

Eiti į kontaktinę formą »

Komponentų apsaugos metodas: hermetizavimas

Tabelle Potting Vergussstoffe
1 lentelė:  Dažniausiai naudojamos hermetizavimo medžiagos ir jų savybės
Labai dažnai naudojami vienkomponenčiai ir dvikomponenčiai užpildymo mišiniai, vadinami „potting compounds“. Naudojant dviejų komponentų užpildymo medžiagas, derva ir kietiklis sumaišomi atitinkamu santykiu naudojant specialią įrangą ir paprastai įpilami į ertmę per statinį maišymo vamzdį. Taigi šis šalto užpildymo procesas yra neformuojantis ir reikalauja korpuso, į kurį įpilama užpildymo masė.
„Potting“ užpildymas turi daug privalumų: jis ne tik užtikrina puikią elektrinę izoliaciją, aukštą šilumos išsklaidymą bei vibracijos ir smūgių slopinimą, bet taip pat pasižymi atsparumu cheminėms medžiagoms, drėgmei, terminiams smūgiams ir cikliniam veikimui, apsaugo elektroniką nuo dulkių bei drėgmės ir turi antipirinių savybių.
 
Pagal standartus, priklausomai nuo konkrečių reikalavimų, naudojamos epoksidinės, poliuretaninės ir silikoninės dervos. Jos visos skiriasi savo savybėmis (1 lentelė). 

Be minėtų medžiagų, yra ir specialių užpildų bei liejimo dervų. Tačiau jos naudojamos tik ekstremaliomis sąlygomis. Pavyzdžiui, pagal ATEX reikalavimus jos apsaugo nuo sprogimų, nes užkerta kelią cheminei reakcijai tarp uždegimo šaltinio, degios medžiagos ir deguonies. Be to, jos užtikrina elektrinę izoliaciją nuo aukštos įtampos (iki 30 kV/mm), apsaugo nuo perkaitimo dėl dalinio šilumos susidarymo ir, turėdamos IP68 apsaugos klasę, apsaugo nuo dulkių bei nuolatinio panardinimo į vandenį.

Liejimo užpildymas vartotojui suteikia daug galimybių. Tipiniai produktai, kuriuose taikomas šis procesas, yra akumuliatorių blokai, galios ir valdymo elektronika, įkrovikliai, EX apsaugota elektronika, jutikliai, monitoriai ir ekranai.

Komponentų apsaugos metodas: konforminis dengimas

WW Trilogie Text 2022 new
1 pav.: Plonasluoksnės dangos (kairėje), storasluoksnės dangos (viduryje) ir užpildymo (dešinėje) palyginimas  Šaltinis: Werner Wirth
Taikant konformalinį dengimą, spausdintinės plokštės dengiamos visiškai arba tik selektyviai. Selektyvaus dengimo atveju apsauginiu sluoksniu padengiamos tik būtinos spausdintinės plokštės sritys. Paprastai išskiriamos dvi dengimo rūšys: plonasluoksnis dengimas, dėl greito kietėjimo ir pritaikytos klampos, užtikrina didelį gamybos procesų ekonomiškumą. Tuo tarpu ypač aukštą kraštų ir paviršiaus apsaugą, kuri elektroninius mazgus apsaugo ypač nuo ekstremalios drėgmės, užtikrina storasluoksnis dengimas. Abiem atvejais konforminis dengimas po džiovinimo suformuoja tik 30–2000 µm storio sluoksnį. Taigi elektroninis mazgas vis tiek gali būti montuojamas ribotoje erdvėje. 

 Dėl skirtingos apsauginių lakų klampos ir atitinkamai skirtingų tekėjimo savybių, ant surinktų elektroninių mazgų dažnai taikomas DAM & FILL principas. Šiuo atveju tiksotropiniu apsauginiu laku suformuojamas „Dam“ (liet. „užtvanka“), pvz., aplink komponentus, kurie neturi būti užpilti, pvz., aplink jungtis. Likę komponentai vėliau padengiami mažos klampos apsauginiu laku („Fill“, liet. „užpildymas“).

Konforminiam dengimui naudojamos įvairios polimerinės medžiagos. Taigi vartotojai gali rinktis, be kita ko, tarp silikoninių ir UV kietinančių produktų. Dėl plačios temperatūrų srities nuo -40 °C iki +200 °C pirmieji puikiai tinka atšiaurioms naudojimo sąlygoms, pvz., aviacijoje ir kosmonautikoje arba jūroje. Antrieji susideda iš akrilatų ir poliuretanų arba abiejų medžiagų hibridų. Jie išsiskiria tuo, kad labai greitai kietėja veikiant UV spinduliams ir pasižymi labai geru atsparumu terminiams smūgiams. Konforminio

dengimo taikymo sritys yra įvairios ir apima automobilių pramonę, geležinkelių techniką, jutiklių technologijas, pramoninę elektroniką, medicinos techniką, taip pat minėtą jūrinę vėjo energiją bei aviacijos ir kosmoso techniką.

Komponentų apsaugos metodas: liejimas karštuoju lydalu

Ausschnitt Draeger
2 pav.:  Karšto lydalo liejimas, pavyzdys – ugniagesių šalmas. Centre matyti: jungtys, kurioms buvo išskirtos ertmės naudojant „Dam & Fill“ technologiją.  Šaltinis: Werner Wirth
Ypatinga liejimo forma yra „Hotmelt Moulding“. Taikant šį procesą, vienu darbo etapu surinkimas apgaubiamas medžiaga, taip suformuojant korpuso struktūrą ir tuo pačiu apsaugant surinkimą. Elektronika nepažeidžiama, nes mažos klampos termoplastinės medžiagos pasižymi žema apdorojimo temperatūra ir yra apdorojamos naudojant žymiai mažesnį įpurškimo slėgį nei įprasto plastiko liejimo atveju. Tai, viena vertus, apsaugo komponentus, o kita vertus, leidžia termoplastams greitai sukietėti ir daro procesą palyginti nebrangų.

Taigi žemo slėgio liejimas leidžia netgi jautrius komponentus, pavyzdžiui, kontaktus, jutiklius, spausdintines plokštes ir ritės, ekologiškai apvilkti, suklijuoti arba užsandarinti pagal IP68 standartą, taip apsaugant juos netgi nuo didžiausių apkrovų.

Viena iš pramonės šakų, kurią labai veikia išoriniai veiksniai, yra, pavyzdžiui, žemės ūkis. Čia mašinos kasdien susiduria su skirtingomis oro sąlygomis. Elektronikai apsaugoti puikiai tinka karšto lydymo liejimas: jis patikimai ir ilgai apsaugo nuo drėgmės, temperatūros svyravimų, korozijos ir vibracijos. 

Išvada

icon info r

Liejimas, konforminis dengimas ar liejimas karštuoju lydalu: kuris komponentų apsaugos būdas yra tinkamiausias, visada priklauso nuo konkrečios elektronikos naudojimo srities ir su ja susijusių reikalavimų. Vieno visiems tinkančio sprendimo nėra.

Problema, susijusi su jungtimis

Schliffbild Verguss
3 pav.:  Dviejų dalių jungties ir vienos dalies „flexilinkb-t-b“ pjūvio vaizdas. Šaltinis: „ept GmbH“
Ekstremalios temperatūros, nešvarumai ir drėgmė, cheminis ar mechaninis poveikis: taikant tinkamą komponentų apsaugos metodą, elektronika yra apsaugota nuo beveik bet kokio išorinio poveikio. Tačiau reikia atsižvelgti į vieną aspektą: užpildymas galimas tik tuomet, jei naudojamos medžiagos neapriboja įmontuotų komponentų funkcionalumo. Tam taip pat reikalingas atitinkamas, su užpildymu suderinamas jungčių sprendimas – todėl neįmanoma naudoti įprastų spausdintinių plokščių jungčių. Priežastis – dažniausiai dviejų dalių spyruoklės-peilio kontaktų technologija, kai užpildymo masė gali įsiskverbti į pažeidžiamą jungties sritį ir taip sutrikdyti kontaktą.

Todėl naudojant įprastus jungiklius prieš užpildymą kontaktinė sritis turi būti užsandarinama naudojant „Dam & Fill“ metodą, kad nebūtų rizikos, jog užpildymo masė turės įtakos (2 pav.). Šiuo atveju svarbu tai, kad užpildymo masė kontaktinėje srityje, viena vertus, gali pakenkti kontaktiniams taškams ir taip nutraukti signalo perdavimą. Kita vertus, ji slopintų spyruoklės relaksacijos savybes.

Kad vis dėlto būtų galima užpilti ir tuo pačiu užtikrinti reikiamą patikimumą, rekomenduojama rinktis vienos dalies jungties sprendimą, t. y. jungtį, kuriai nereikia tradicinės jungties zonos. Tokios vienos dalies jungties atveju užpildymo masės įsiskverbimas į kontaktinę zoną yra neįmanomas.  

Įspaudimo technologija – geriausias jungimo būdas

UEbersichtsbild flexilink btb
4 pav.: „flexilinkb-t-b“ spausdintinių plokščių jungtis su „ept Tcom press®“ įspaudimo zona. Šaltinis: „ept GmbH“
Taigi, vienos dalies jungtys užtikrina šioms medžiagoms reikalingą IP apsaugos klasę, kad būtų galima atlikti užpildymą – ir taip sukurti ilgalaikį bei patvarų jungties sprendimą. Tačiau čia svarbų vaidmenį vaidina ir jungties technologijos pasirinkimas. Naudojant abipuses įspaudimo zonas, jungties sritis dėl šaltojo suvirinimo tarp vario įvorės ir įspaudimo zonos tampa dujų nepraleidžiama ir taip suformuoja užpildomą jungtį tarp dviejų spausdintinių plokščių, kuri jau milijardus kartų pasiteisino praktikoje.

Lochspezifikation Flexilink
5 pav.: „ept“ įspaudimo zonos skylių specifikacija. Šaltinis: „ept GmbH“
Tačiau norint užtikrinti šį dujų nepraleidžiamą sujungimą, būtina įrengti perėjimus pagal ept specifikaciją:


Dėl to, kad nėra jungties įkišimo zonos, jungtis, naudojama kartu su įspaudimo technologija, gali atlaikyti net iki 200 g smūgines apkrovas. Taip pat jungčiai neturi įtakos medžiagų judėjimas dėl didelių temperatūros svyravimų ar kenksmingų dujų poveikis. Naudojant įspaudimo technologiją, patikimumas, palyginti su litavimo technologija, padidėja kelis kartus, nes negali atsirasti nei šaltų, nei lūžusių litavimo vietų. Be to, taip galima išvengti sudėtingų selektyvinių litavimo darbų, brangių kabelių sprendimų ir tarpiklių, todėl kūrėjai ne tik sutaupo vietos ant spausdintinės plokštės, bet ir gali sumažinti išlaidas iki 50 procentų.  

Naudojant tik vieną komponentą sukuriamas tiek mechaninis, tiek elektrinis sujungimas. Ypač modulinės konstrukcijos mazgų su konfigūruojamomis funkcijomis ar skirtingais našumo lygiais atveju įspaudimo procesą puikiai galima įtraukti į surinkimo proceso pabaigą. Čia pagal pasirinkimą ant bazinių spausdintinių plokščių galima montuoti įvairius modulius. Tokiu būdu vienu greitu darbo etapu galima pagaminti labai įvairių produktų. Kadangi taip pat galima atlikti galutinį mazgo užpildymą derva, elektrinė ir mechaninė jungtis išlieka patikima.  

Liejant vartotojai gali maksimaliai apsaugoti savo elektroninį mazgą nuo agresyvių aplinkos veiksnių. Tačiau tie, kurie savo taikymui svarsto komponentų apsaugą, turi atsižvelgti ir į tinkamo jungties pasirinkimą kartu su tinkama jungimo technika. Vienalytis, įspaustas ir užliejamas – su šia kombinacija elektroniniai mazgai yra apsaugoti nuo (beveik) visų poveikių.

Daugiau informacijos apie įspaudimo technologiją rasite nemokamame informaciniame leidinyje

Icon Whitepaper
Norite gauti dar išsamesnių specialių žinių apie įspaudimo technologiją?
Jei norite sužinoti išsamią informaciją apie įspaudimo technologijos pagrindus, mielai atsiųsime jums mūsų nemokamą informacinį dokumentą:

Užsisakyti informacinį dokumentą »

Tinkamas įspaudžiamas jungtis

Flexilink Produkt Kurzbeschreibung 515x3006
flexilink b-t-b

Mūsų jungtis „flexilink b-t-b“ tiksliai atitinka šiuos tvirtumo ir patikimumo reikalavimus, be to, ją galima įsigyti naudojant patikrintą įspaudimo technologiją.
Daugiau informacijos apie produktą rasite čia:


Flexilink »
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Turite klausimų?
Tuomet susisiekite su mumis!

Užpildykite formą

+49 8861 2501 0

sales@ept.de
Labai ačiū! Netrukus

su jumis susisieksime, kad aptartume jūsų poreikius. Parengsime ir atsiųsime jums išsamią ataskaitą apie didelės spartos charakteristikas bei S parametrus, reikalingus jūsų projekto modeliavimui.

Užsisakykite „HighSpeed“ charakteristikas ir S parametrus, kad galėtumėte imituoti savo projektą

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi.
Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Jūsų žinutė išsiųsta.

Dėkojame už susidomėjimą – jūsų užklausą išnagrinėsime kuo greičiau.

Kontaktinė forma

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi.

Asmens duomenys

Jūsų žinutė

Duomenų apsauga

Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Jūsų žinutė išsiųsta.

Dėkojame už susidomėjimą – jūsų užklausą išnagrinėsime kuo greičiau.

Kontaktinė forma

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi.

Asmens duomenys

Atšaukimas

Jūsų žinutė

Man įdomu

Informacinė medžiaga

Duomenų apsauga

Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Labai dėkojame už Jūsų susidomėjimą

Čia galite atsisiųsti informacinį dokumentą:

Atsisiųsti informacinį dokumentą

Prieš atsisiųsdami informacinį dokumentą, užpildykite šiuos laukelius. Dėkojame.

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi.

Asmens duomenys

Duomenų apsauga

Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Jūsų žinutė buvo išsiųsta.

Labai dėkojame už susidomėjimą mūsų tinklaveikos renginiu po „Electronica“ parodos. Peržiūrėsime jūsų užklausą ir kuo greičiau patvirtinsime jūsų dalyvavimą.

Užklausos forma

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi.

Asmens duomenys

Duomenų apsauga

Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Dėkojame už Jūsų užklausą

Mes išnagrinėsime jūsų užklausą ir kuo greičiau su jumis susisieksime.

Jūsų reikalavimai reikiamai jungčiai

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi, prašome juos užpildyti.

Kontaktinis asmuo

Jūsų užklausa

Neteisingas failo formatas! Pasirinkite PDF arba JPG failą.
Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.

Dėkojame už Jūsų užklausą

Mes išnagrinėsime jūsų užklausą ir kuo greičiau su jumis susisieksime.

Užklausti apie jungčių individualizavimą

Laukeliai, pažymėti ženklu *, yra privalomi, prašome juos užpildyti.

Kontaktinis asmuo

Jūsų užklausa

Neteisingas failo formatas! Pasirinkite PDF arba JPG failą.
Mūsų privatumo politiką galite rasti čia.