Teaser Komponentenschutz 2000x701px
Így biztosítható az alkatrészek védelme

A megfelelő eljárás, a megfelelő csatlakozó

Így sikerül az alkatrészek védelme – A megfelelő eljárás, a megfelelő csatlakozó

Az elektronikai iparág átalakulóban van: legyen szó az autóiparról, a nap- és szélenergiáról vagy az ipari automatizálásról – az elektromosítás minden területen jelen van. A folyamatosan növekvő hálózatépítéssel azonban az elmúlt években az elektronikai meghibásodások száma is emelkedett – a Center for Automotive Research szerint egész 29%-kal. A várható környezeti hatásoktól függően ezért szükségessé válik az elektronikai alkatrészek védelme. Ezzel az elektronika megbízhatóan védhető – ehhez azonban a felhasználóknak megfelelő, öntéskompatibilis csatlakozási megoldásra is szükségük van.

Az alkatrészek védelmét szolgáló eljárások iránti növekvő igény

Különböző eljárások védik az elektronikus alkatrészeket az ütésektől, a rezgésektől, a nedvességtől, a szennyeződésektől, a magas hőmérséklettől, a tartós hőmérséklet-ingadozásoktól és az azokból eredő károsodásoktól. Az alkatrészek védelme tehát jelentősen hozzájárulhat a végtermékek élettartamának, működési biztonságának és megbízhatóságának javításához.

Ezért az alkatrészek védelmét szolgáló eljárásokat már számos alkalmazásban rendszeresen alkalmazzák: az e-mobilitásban, az ipari automatizálásban, a vasúti alkalmazásokban, az orvostechnika, a szélenergia és a napenergia területén, a kommunikációs elektronikában, a mezőgazdaságban és a háztartási készülékekben – az elektronika ma már szinte mindenhol jelen van. Egyre nagyobb kihívást jelent a miniaturizáció növekvő tendenciája. Az elektronika egyre kisebb méretűvé válik, és különböző védelmi intézkedéseket igényel a szivárgási távolságok növelése és a légtávolságok kiküszöbölése érdekében. A komponensek

terhelési és alkalmazási helyzetétől függően ezért különböző eljárások közül lehet választani: a potting-öntés, a konformális bevonat és a hotmelt-formázás a legnépszerűbbek közülük.

Konkrét kérdései vannak?

mail
Kérdéseivel kapcsolatban szívesen segítünk. Vegye fel velünk a kapcsolatot!

Az elérhetőségi űrlaphoz »

Alkatrészvédelmi eljárás: öntés

Tabelle Potting Vergussstoffe
1. táblázat: A leggyakrabban használt öntőanyagok és tulajdonságaik
Nagyon gyakran alkalmaznak egy- és kétkomponensű öntőanyagokat, az úgynevezett potting compounsokat. A kétkomponensű öntőanyagok esetében a gyantát és a keményítőt megfelelő gépi technológiával keverik össze, és általában egy statikus keverőcsövön keresztül öntik az üregbe. Így ez a hidegöntés nem formázó eljárás, és olyan házra van szükség, amelybe az öntőanyagot bele lehet tölteni.
A potting öntés számos előnnyel jár: nemcsak kiváló elektromos szigetelést, magas hőelvezetést, valamint rezgés- és ütéscsillapítást biztosít, hanem vegyi anyagokkal, nedvességgel, hőhatással és ciklusokkal szemben is ellenálló, védi az elektronikát a portól és a nedvességtől, valamint égésgátló tulajdonságokkal is rendelkezik.
 
A szabvány szerint a konkrét követelményektől függően epoxid-, poliuretán- és szilikongyantákat használnak. Ezek mindegyike eltérő tulajdonságokkal rendelkezik (1. táblázat). 

A felsorolt anyagok mellett léteznek speciális öntőanyagok és öntőgyanták is. Ezeket azonban csak szélsőséges körülmények között alkalmazzák. Az ATEX-követelményeknek megfelelően például robbanások ellen nyújtanak védelmet azáltal, hogy megakadályozzák a gyújtóforrás, az éghető anyag és az oxigén közötti kémiai reakciót. Ezenkívül lehetővé teszik a nagyfeszültségű (akár 30 kV/mm) elektromos szigetelést, védelmet nyújtanak a részleges hőfejlődés okozta túlmelegedés ellen, és az IP68 védelmi osztálynak köszönhetően védelmet nyújtanak a porral szemben, valamint a tartós víz alá merülés ellen.

A potting-bevonat számos lehetőséget kínál a felhasználónak. A módszert jellemzően az alábbi termékeknél alkalmazzák: akkumulátorcsomagok, teljesítmény- és vezérlőelektronika, töltők, robbanásbiztos elektronika, érzékelők, monitorok és kijelzők.

Alkatrészvédelmi eljárás: konformális bevonat

WW Trilogie Text 2022 new
1. ábra:  Vékonyréteg-bevonat (balra), vastagréteg-bevonat (középen) és öntvénybevonat (jobbra) összehasonlítása  Forrás: Werner Wirth
A konformális bevonat alkalmazásával a nyomtatott áramköri lapokat teljes egészében vagy csak szelektíven lehet bevonni. Szelektív bevonat esetén a nyomtatott áramköri lap csak a szükséges területeit borítják védőréteggel. Általában kétféle bevonatváltozatot különböztetünk meg: a vékonyréteg-bevonat gyors kötésével és megfelelő viszkozitásával biztosítja a gyártási folyamatok magas gazdaságosságát. A vastagrétegű bevonat viszont különösen magas szintű él- és felületvédelmet biztosít, amely az elektronikus alkatrészeket elsősorban a rendkívüli nedvességtől védi. Mindkét esetben a konformális bevonatok száradás után csupán 30–2000 µm közötti rétegvastagságot képeznek. Így az elektronikus alkatrész szűk helyviszonyok között is beépíthető. A védőlakkok eltérő viszkozitása és

 ezáltal eltérő folyási viselkedése miatt a DAM & FILL elvet szívesen alkalmazzák a szerelt elektronikus alkatrészeken. Itt egy tixotróp tulajdonságú védőlakkal egy „Dam” (magyarul „gát”) kerül kialakításra, pl. azoknak az alkatrészeknek a köré, amelyeket nem szabad beönteni, például a csatlakozók köré. A többi alkatrészt ezután alacsony viszkozitású védőlakkal nedvesítik meg („Fill”, magyarul „töltés”).

A konformális bevonathoz különböző polimer anyagokat használnak. Így a felhasználók többek között szilikon alapú és UV-kötésű termékek közül választhatnak. Az előbbiek széles hőmérsékleti tartományuknak köszönhetően (-40 °C és +200 °C között) kiválóan alkalmasak zord körülmények között történő alkalmazásra, például a repülő- és űrhajózásban vagy a tengeri iparban. Az utóbbiak akrilátokból és poliuretánokból, illetve e két anyag hibridjeiből állnak. Fő jellemzőjük, hogy UV-kezdeményezés hatására nagyon gyorsan kötnek, és kiváló hőmérsékleti sokkállósággal rendelkeznek.

A konform bevonat alkalmazási területei sokrétűek, az autóipartól a vasúti technika, az érzékelőtechnika, az ipari elektronika, az orvostechnika, valamint a már említett tengeri szélenergia-ipar és a repülő- és űrhajózási technika területéig terjednek.

Alkatrészvédelmi eljárás: melegolvasztásos formázás

Ausschnitt Draeger
2. ábra:  Hotmelt-formázás egy tűzoltósisak példáján. Középen látható: a „Dam & Fill” eljárással kialakított csatlakozók.  Forrás: Werner Wirth
A beöntés egyik különleges formája a Hotmelt Moulding. Ezen eljárás során egyetlen műveleti lépésben bevonják az alkatrészcsoportot egy anyaggal, ami során egy burkolatszerkezet jön létre, és egyúttal az alkatrészcsoport is védelmet nyer. Az elektronika nem sérül, mivel az alacsony viszkozitású, hőre lágyuló anyagok alacsony feldolgozási hőmérséklettel rendelkeznek, és a hagyományos műanyag fröccsöntéshez képest sokkal alacsonyabb befecskendezési nyomás mellett dolgozhatók fel. Ez egyrészt kíméli az alkatrészeket, másrészt lehetővé teszi a hőre lágyuló műanyagok gyors megkeményedését, és viszonylag olcsóvá teszi az eljárást.

Az alacsony nyomású fröccsöntés így lehetővé teszi, hogy még az érzékeny alkatrészeket is, mint például az érintkezőket, érzékelőket, nyomtatott áramköri lapokat és tekercseket, környezetbarát módon burkolják, ragasztják vagy IP68 szerint tömítsék, és így a legerősebb terhelések ellen is védve legyenek.

A külső hatásoknak rendkívül kitett ágazat például a mezőgazdaság. A gépek itt naponta különböző időjárási viszonyoknak vannak kitéve. Az elektronika védelmére a Hotmelt Moulding tökéletesen alkalmas: megbízhatóan és tartósan véd a nedvességtől, a hőmérséklet-ingadozásoktól, a korróziótól és a rázkódásoktól. 

Összegzés

icon info r

Öntés, konformális bevonat vagy melegolvasztásos formázás: az, hogy melyik alkatrészvédelmi eljárás a legalkalmasabb, mindig az elektronika konkrét alkalmazási területétől és az azzal kapcsolatos követelményektől függ. Nincs olyan megoldás, amely minden esetben megfelelő lenne.

A csatlakozók problémája

Schliffbild Verguss
3. ábra:  Kétrészes csatlakozó és egyrészes Flexilink B-T-B metszeti képe. Forrás: ept GmbH
Szélsőséges hőmérsékletek, szennyeződés és nedvesség, kémiai vagy mechanikai igénybevétel: a megfelelő alkatrészvédelmi eljárással az elektronika szinte minden külső hatástól védve van. Egy szempontot azonban figyelembe kell venni: a beöntés csak akkor lehetséges, ha a beépített alkatrészek működését a felhasznált anyagok nem korlátozzák. Ehhez azonban egy megfelelő, a beöntéssel kompatibilis csatlakozási megoldásra is szükség van – így a hagyományos nyomtatott áramköri lapok csatlakozóinak használata kizárt. Ennek oka a többnyire kétrészes rugós-késes érintkezőtechnológia, amelynél a beöntőanyag behatolhat a sérülékeny csatlakozási területre, és így megakadályozhatja az érintkezést.

A hagyományos csatlakozók esetében ezért a betöltés előtt a Dam & Fill eljárással le kell tömíteni az érintkezési területet, hogy ne legyen kockázata a betöltőanyag hatásának (2. ábra). Ennek oka egyrészt az, hogy a betöltőanyag az érintkezési területen károsíthatja az érintkezési pontokat, és ezzel megszakíthatja a jelátvitelt. Másrészt gátolná a rugó relaxációs tulajdonságait.

Annak érdekében, hogy a betöltés mégis lehetséges legyen, és ezzel biztosítva legyen a szükséges megbízhatóság, ajánlott egy darabból álló csatlakozási megoldás választása, azaz olyan csatlakozó, amely a hagyományos csatlakozási terület nélkül is működik. Egy ilyen egy darabból álló csatlakozó esetében a betöltőanyag behatolása az érintkezési területre lehetetlen.  

A préselési technika mint az elsődleges csatlakozási módszer

UEbersichtsbild flexilink btb
4. ábra:  A flexilinkb-t-b nyomtatott áramköri lap-csatlakozó az ept Tcom press® bepréselési zónával Forrás: ept GmbH
Az egy darabból álló csatlakozók így biztosítják az ezekhez az anyagokhoz szükséges IP-védelmi osztályt, lehetővé téve a betömést – és ezzel egy tartós, robusztus csatlakozási megoldást. Ugyanakkor a csatlakozási technika megválasztása is fontos szerepet játszik ebben. A kétoldalas préselési zónák segítségével a csatlakozási terület a réz hüvely és a préselési zóna közötti hideghegesztésnek köszönhetően gázszivárgásmentessé válik, és így két nyomtatott áramköri lap között olyan önthető csatlakozást képez, amely a gyakorlatban már milliárdszorosan bizonyított.

Lochspezifikation Flexilink
5. ábra:  Az ept bepréselési zóna furatspecifikációja Forrás: ept GmbH
Ahhoz azonban, hogy ez a gázzáró csatlakozás biztosítva legyen, elengedhetetlenül szükséges, hogy az átmenő furatokat az ept-specifikációnak megfelelően kivitelezzék:


A dugaszoló rész elhagyása révén a csatlakozó a bepréselési technikával kombinálva akár 200 g-os ütésterhelést is kibír. A nagy hőmérséklet-ingadozások miatti anyagmozgások, valamint a káros gázok hatása sem rontja a csatlakozás minőségét. A préselési technika alkalmazásával a megbízhatóság a forrasztási technikához képest többszörösére nő, mivel sem hideg, sem törött forrasztási pontok nem alakulhatnak ki. Ezenkívül így elkerülhetők a bonyolult szelektív forrasztási munkák, a drága kábelmegoldások és a távtartók, ami révén a fejlesztők nemcsak helyet takaríthatnak meg a nyomtatott áramköri lapon, hanem a költségeket is akár 50 százalékkal csökkenthetik.  

Egyetlen alkatrész segítségével mind mechanikus, mind elektromos csatlakozás jön létre. Különösen a konfigurálható funkciókkal vagy különböző teljesítményszintekkel rendelkező, moduláris felépítésű szerelvények esetében kiválóan beilleszthető a bepréselési folyamat a szerelési folyamat végére. Itt választás szerint különböző modulok helyezhetők el az alapáramköri lapokra. Így egy gyors műveleti lépésben rendkívül sokféle termék gyártható. Mivel az alkatrészcsomag végső öntése is lehetséges, az elektromos és mechanikus kapcsolat megbízhatóan fennmarad.  

A beöntéssel a felhasználók maximálisan megvédhetik elektronikus szerelvényüket az agresszív környezeti hatásoktól. Aki azonban alkalmazásához alkatrészvédelmet fontolgat, annak figyelembe kell vennie a megfelelő csatlakozó és a hozzá illő csatlakozási technika kiválasztását is. Egy darabból álló, bepréselt és beöntött – ebben a kombinációban az elektronikus szerelvények (szinte) minden hatással szemben védettek.

További információk a préselési technikáról az ingyenes fehér könyvben

Icon Whitepaper
Szeretne még részletesebb szakmai ismereteket szerezni a préselési technikáról?
A préselési technika alapjaival kapcsolatos részletes információkért szívesen elküldjük Önnek ingyenes szakirodalmunkat:

Szakirodalom igénylése »

Megfelelő préselt csatlakozó

Flexilink Produkt Kurzbeschreibung 515x3006
flexilink b-t-b

A flexilink b-t-b csatlakozónk pontosan megfelel ezeknek a strapabírósági és megbízhatósági követelményeknek, ráadásul a bevált préselési technológiával is kapható.
További információkat a termékről itt talál:


Flexilink »
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Van még kérdése?
Akkor kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot!

Érdeklődés az űrlapon

keresztül +49 8861 2501 0

sales@ept.de
Köszönjük!

Hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot, hogy megbeszéljük az igényeit. Elkészítjük és elküldjük Önnek a nagy sebességű jellemzőkről szóló részletes jelentést, valamint az Ön saját tervének szimulációjához szükséges S-paramétereket.

HighSpeed jellemzők + S-paraméterek igénylése a saját terv szimulációjához

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük érdeklődését – kérését a lehető leghamarabb feldolgozzuk.

Kapcsolatfelvételi űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Üzenete

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük érdeklődését – kérését a lehető leghamarabb feldolgozzuk.

Kapcsolatfelvételi űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Visszahívás

Üzenete

Érdekel

Tájékoztató anyagok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük érdeklődését

Itt töltheti le a fehér könyvet:

Fehér könyv letöltése

Mielőtt letölthetné a fehér könyvet, kérjük, töltse ki az alábbi mezőket. Köszönjük.

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük, hogy érdeklődik az Electronica utáni hálózatépítő rendezvényünk iránt. Megvizsgáljuk kérését, és a lehető leghamarabb visszaigazoljuk részvételét.

Érdeklődési űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük, hogy megkeresett minket

Megvizsgáljuk az Ön igényeit, és a lehető leghamarabb visszajelzünk Önnek.

A szükséges csatlakozóval kapcsolatos követelményei

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező, kérjük, töltse ki őket.

Kapcsolattartó

Az Ön kérés

Rossz fájlformátum! Kérjük, válasszon PDF vagy JPG fájlt.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük, hogy megkeresett minket

Megvizsgáljuk az Ön igényeit, és a lehető leghamarabb visszajelzünk Önnek.

Kérjen ajánlatot a csatlakozók egyedi kialakítására

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező, kérjük, töltse ki őket.

Kapcsolattartó

Az Ön kérés

Rossz fájlformátum! Kérjük, válasszon PDF vagy JPG fájlt.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.