Конформне покриття — посібник із застосування MG Chemicals

   У цій статті описано обладнання та методи, рекомендовані для нанесення конформних покриттів MG Chemicals. Нагадаємо, що користувач сам несе відповідальність за визначення хімічної, механічної та термічної сумісності основ перед використанням будь-якого із запропонованих методів. Не знаєте, яке конформне покриття використовувати? Перегляньте статтю про те, як вибрати найкраще конформне покриття для вашого конкретного проєкту (див. CHIP NEWS, № 3, 2024).

ЯК  ВИКОРИСТОВУВАТИ КОНФОРМНІ ПОКРИТТЯ?

   Всі конформні покриття компанії MG Chemicals можна наносити пензлем, ручним розпилювачем, методом зану-рення, а також за допомогою машин для селективного нанесення конформних покриттів. Для зручності та простоти деякі продукти також доступні в аерозольній упаковці. Для великих і середніх виробничих циклів для селективного на- несення покриття використовують ручні розпилювачі, що забезпечують чудову якість покриття. Метод нанесення пензлем можна використовувати для ремонту або для невеликих обсягів робіт, але зазвичай він не дозволяє досягти такого ж рівня консистенції та естетичного вигляду плівки фінішного покриття, як метод розпилення. Аналогічно, занурення є ідеальним методом для невеликих проєктів, оскільки він простий, але при цьому забезпечує високу точність результатів.
   Нанесення конформного покриття вимагає декількох наступних етапів для досягнення естетичного вигляду.

ПІДГОТОВКА ОСНОВИ
 
Більшість дефектів покриття виникають через наявність вологи, жиру, масла, бруду, залишків флюсу та інших забруднень на друкованій платі. Тому перед нанесенням покриття настійно рекомендується забезпечити чистоту і сухість по- верхні. Для цього виконайте наступні дії:

1. 1. Протріть поверхню чистою ганчіркою, вимийте водою з милом, потім прополощіть і висушіть.
2. 2. Одягніть одноразові рукавички та протріть поверхню ізопропіловим спиртом MG 824 або будь-яким іншим знежирювальним розчинником.
3. 3. Дайте поверхні повністю висохнути. Підвищена температура може при- скорити висихання.

  Високостійкі пластмаси та непластикові матеріали можуть потребувати механічного шліфування або ґрунтовки для покращення адгезії. Після шліфування та травлення очистіть поверхню, дотримуючись попередньо перелічених кроків. За- маскуйте ділянки, на які не слід наносити покриття, за допомогою паяльної маски  MG 862 або малярської стрічки. Непередбачене покриття можна видалити за допомогою засобів для зняття конформних покриттів MG 8309 або MG 8310A.
 
РОЗБАВЛЕННЯ
 
Для більшості видів нанесення пензлем розбавлення не потрібне, однак при нанесенні певних покриттів ручним або автоматизованим конформним способом ми рекомендуємо розбавляти фарбу для покращення покриття та точності нанесення. Вибір розріджувача буде залежати від обраного покриття і методу нанесення (ручного або автоматизованого). Якщо використовується автоматизований метод розпилення, необхідно враховувати як тип системи селективного нанесення, наприклад, настільний координатний робот EcoEco-331, так і окремі клапани, наприклад, один із найпопулярніших на ринку України аерозольний клапан BV500.
  Рекомендовані початкові коефіцієнти розбавлення наведені в таблиці 1.
 

Конформні покриття	Метод покриття			Розріджувачі
	Пензлик	Занурення	Ручне розпилення	ПВА 650		Nordson SL 940E
				FCS300-ES	FC100-CF	SC280 N	SC350
419D	Немає	Немає	1:1 (4352 )	3:2 (4352 )	2:1 (4352 )	8:3 (4352 )	Н/Д
419E	Немає	Немає	1:1 (4352 )	1:1 (4352 )	1:1 (4352 )	4:1 (4352 )	Н/Д
422C	Немає	Немає	Немає	Н/Д	Н/Д	Немає	Н/Д
4223F	Немає	Немає	1:1 (4352 )	2:1 (4354 )	2:1 (435 )	5:1 (4352 )	Н/Д
4225	Немає	Немає	Немає	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
4200UV	Немає	Немає	Немає	Немає	Н/Д	Н/Д	Немає

* Рекомендовані розріджувачі MG вказані в дужках

НАНЕСЕННЯ КОНФОРМНОГО ПОКРИТТЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ПЕНЗЛЯ
 
Для нанесення конформного покриття за допомогою пензля виконайте наступні дії:

1. 1. Намочіть пензель (рис. 1), зануривши його у фарбу (на третину довжини ворсу).
2. 2. Злегка постукайте обома сторонами пензля по стінці банки. Це запобігає утворенню крапель і патьоків.
3. 3. Нанесіть покриття на дошку довгими, плавними рухами. Це зменшує кількість повітряних бульбашок, допомагає створити рівномірний шар і мінімізує сліди від пензля.
4. 4. Повторіть попередні дії, як тільки потік фарби починає перериватися.
5. 5. Наступні мазки пензлем робіть у тому ж напрямку, повертаючись до країв раніше нанесеного, ще вологого покриття, але не наносьте повторне покриття на мокрі ділянки.
6. 6. Зачекайте щонайменше 3 хвилини, потім нанесіть другий шар. Щоб пензель не затвердів, занурте його в розчинник і висушіть перед повторним нанесенням.
7. 7. Нанесіть додаткові шари до досягнення бажаної товщини.

РУЧНІ  ПІСТОЛЕТИ-РОЗПИЛЮВАЧІ

  Розведіть фарбу відповідно до ре- комендацій, наведених у таблиці 1. Для розпилення розведеної фарби використовуйте стандартний пістолет з рідинним розпилювачем (рис. 2).
  Рекомендовані налаштування можна знайти в таблиці 2. В ній наведено при- клади використання пістолетів-розпилювачів LVMP (Low Volume Medium Pressure ) та HVLP (High Volume Low Pressure ).
  Пістолети-розпилювачі LVMP використовують менший об’єм повітря і створюють середній тиск. По суті, вони використовують менше повітря, ніж пістолети-розпилювачі HVLP, але з трохи більшим тиском, ніж HVLP.
  Пістолети-розпилювачі HVLP використовують великі об’єми повітря, щоб направляти та переміщувати фарбу, але розпилюють фарбу під низьким тиском. Це означає, що фарба виходить із сопла пістолета та потрапляє на цільову поверхню (для оброблення) з набагато меншою та контрольованою швидкістю.
  Праметри налаштування ручних пістолетів-розпилювачів можуть відрізнятися залежно від марки фарби.

МАШИНИ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО НАНЕСЕННЯ  КОНФОРМНИХ ПОКРИТТІВ
 
  Для нанесення великих об’ємів покриття можна використовувати спеціальне розпилювальне обладнання (рис. 3).
  Компанія MG Chemicals співпрацювала з такими компаніями, як PVA та Nordson Asymtek для тестування сумісності різних конформних покриттів з використанням платформи 650 від PVA та SL940E від Nordson Asymtek. У таблиці 1 на- ведено вихідні дані щодо співвідношень розведення та рекомендовані розріджувачі з використанням різних клапанів. Більш детальну інформацію, таку як тиск повітря, тиск рідини та висота дозування для різних машин і систем клапанів, можна знайти для кожного конформного покриття в технічному паспорті (Technical Data Sheet, TDS ) кожного продукту.

АЕРОЗОЛЬНІ БАЛОНЧИКИ

Деякі з конформних покриттів MG Chemicals випускаються в зручному аерозольному форматі (рис. 4). Ці балончики вже готові до використання. Потрібно лише зробити наступне:

1. 1. Енергійно струсіть балончик.
2. 2. Розпиліть тестовий зразок, щоб переконатися в хорошій якості розпилення.
3. 3. Нахиліть плату під кутом 45˚C і нанесіть тонкий рівномірний шар з відстані 20–25 см (8–10 дюймів). Використовуйте рівномірні рухи, щоб уникнути накопичення фарби в одному місці. Починайте і закінчуйте кожен рух від краю поверхні.
4. 4. Щоб уникнути накопичення розчинника, перед нанесенням кожного на- ступного шару зачекайте рекомендований час для повторного покриття.
5. 5. Щоб забезпечити гарне покриття, поверніть плату на 90˚C і розпиліть ще раз.
6. 6. Нанесіть додаткові шари до досягнення бажаної товщини (поверніться до кроку 3).
7. 7. Дайте кожному новому шару затвердіти при кімнатній температурі, поки він не стане сухим на дотик, перш ніж починати сушити покриття нагріванням.
8. 8. Після використання очистіть сопло балона, перевернувши балон і розпилюючи короткими серіями, поки пропеллент не стане прозорим.

ПРОЦЕС ЗАТВЕРДІННЯ

Асортимент конформних покриттів MG Chemicals складається з багатьох хімічних речовин, які згодом впливають на їхню поведінку при затвердінні. Термопластичні матеріали, такі як акрил і силікон-акрилові гібриди, тверднуть шляхом випаровування роз- чинника і можуть тверднути як при кімнатній температурі, так і при підвищених температурах для прискорення висихання. Термореактивні матеріали, такі як поліуретанові та епоксидні конформні покриття, проходять хімічні реакції, де утворюються нові хімічні зв’язки, що з’єднують полімерні ланцюги. Ці матеріали потребують підвищених температур для прискорення процесу затвердіння в межах практичних часових рамок.

Конформні покриття	Температура сушіння/затвердіння
	25˚C	65˚C	80˚C	100˚C	1 Вт/см2 при 25˚C	1 Вт/см2 при 35˚C
419D	24 години	30 хвилин	20 хвилин	10 хвилин	Н/Д	Н/Д
419E	24 години	30 хвилин	15 хвилин	5 хвилин	Н/Д	Н/Д
422B	48 годин	20 хвилин	10 хвилин	Н/Д	Н/Д	Н/Д
422C	24 години	20 хвилин	10 хвилин	Н/Д	Н/Д	Н/Д
4223F	Немає	Немає	16 годин	2 години	Н/Д	Н/Д
4225	Немає	4 години	2 години	40 хвилин	Немає	Немає
4200UV	Немає	Немає	Немає	Немає	8 секунд	8 секунд

* Довжина хвилі УФ-лампи 320–500 нм

УФ-конформні покриття тверднуть під впливом певних частот ультрафіолетового світла. Час затвердіння цих матеріалів залежить як від довжини хвилі, так і від потужності джерела світла, що використовується. У таблиці 3 наведені дані про час затвердіння конформних покриттів MG Chemicals.

ТОВЩИНА ПОКРИТТЯ ДЛЯ КОНФОРМНИХ ПОКРИТТІВ

Конформні покриття оптимально працюють при товщині сухої плівки від 1 до 3 міл (25–76 мкм), відповідно до рекомендацій стандарту IPC-CC-830C. Плівки, товщина яких перевищує цей діапазон, не забезпечують додаткового захисту і можуть спричинити крихкість, відшарування плівки та поглинання роз- чинників. У таблиці 4 наведено типову товщину сухої плівки кожного покриття для одношарового нанесення.
 

Конформні покриття	Товщина сухої плівки
419D	20–30 мкм
419E	20–30 мкм
422B	20–30 мкм
422C	20–30 мкм
4223F	20–30 мкм
4225	25–50 мкм
4200UV	65–85 мкм

Канадська компанія MG Chemicals є виробником та гуртовим продавцем хімічної продукції для електроніки. Програма постачання містить: пиловидалячі та охолоджувачі, очищувачі/знежирювачі, флюси та видалячі залишків флюсів, очищувачі контактів, захисні покриття, епоксидні компаунди, адгезиви (клеї), силікони, мастила, екранувальні покриття, термопровідні матеріали, матеріали та обладнання тощо. Також компанія MG Chemicals виготовляє та розповсюджує супутні товари — серветки, тампони на стрижні/помазки, щітки, плетиво (обплетення) для видалення припою, облуджувачі наконечників паяльників, а також заготовки для виготовлення друкованих плат, у тому числі й покриті позитивним фоторезистом.