Useiden elektronisten laitteiden käyttöskenaarioissa kosteat ympäristöt eivät ole harvinaisia. Olipa kyseessä elektroniset ulkovalvontalaitteet, kylpyhuoneen älylaitteet tai laivojen elektroniset instrumentit,piirilevytvoi kohdata vesihöyryn uhan. Kun piirilevy on tulvinut, se voi aiheuttaa oikosulkuja, toimintahäiriöitä ja vaikuttaa laitteen normaaliin toimintaan. Vakavissa tapauksissa se voi aiheuttaa pysyviä vaurioita ja lyhentää laitteen käyttöikää. Siksi piirilevyjen vedenpitävästä käsittelystä on tullut keskeinen lenkki elektronisten laitteiden luotettavuuden varmistamisessa.
Seuraavassa on erilaisia menetelmiä ja erityisiä toimintapisteitä piirilevyjen vedenpitämiseksi:
Vedenpitävä pinnoitusmenetelmä
Vedenpitävä pinnoite on yleisesti käytetty ja tehokas vedenpitävä menetelmä piirilevyille. Tällä hetkellä markkinoiden vedenpitäviä päällystysmateriaaleja ovat pääasiassa akryylihappo, polyuretaani ja silikoni.
Akryylipinnoitteella on hyvä sähköeristyskyky, suhteellisen alhaiset kustannukset ja helppo rakentaa. Se voi muodostaa kovan suojakalvon piirilevyn pinnalle, mikä estää tehokkaasti vesihöyryn tunkeutumisen. Sen kemiallinen korroosionkestävyys on kuitenkin suhteellisen heikko, eikä se välttämättä pysty ylläpitämään hyvää vedenpitävyyttä pitkään joissakin ankarissa ympäristöissä.
Polyuretaanipinnoite kestää hyvin kulutusta ja kemiallista korroosionkestävyyttä, mutta sillä on myös hyvä joustavuus mukautua piirilevyjen vähäiseen muodonmuutokseen eri ympäristöissä. Mutta sen kovettumisaika on suhteellisen pitkä, ja rakennusprosessi vaatii tiukkaa ympäristön kunnon valvontaa.
Silikonipinnoitteet tunnetaan erinomaisesta korkeiden ja alhaisten lämpötilojen kestävyydestään sekä hyvästä joustavuudestaan, ja niillä voi olla vakaasti vedenpitävä rooli erilaisissa monimutkaisissa ympäristöissä. Silikonipinnoitteen korkea hinta rajoittaa kuitenkin jossain määrin sen laajaa käyttöä.
Vedenpitävää pinnoitetta levitettäessä on ensin varmistettava, että piirilevyn pinta on puhdas ja vapaa epäpuhtauksista, kuten pölystä ja öljytahroista. Puhdistukseen voidaan käyttää erityisiä puhdistusaineita ja pehmeitä harjoja, jotka kuivataan sitten puhtaalla paineilmalla. Valitse seuraavaksi sopiva pinnoitusmenetelmä. Yleisiä pinnoitusmenetelmiä ovat sivellinpinnoitus, ruiskupinnoitus ja kastopinnoitus. Sivellinpäällystys on yksinkertaista ja sopii pienille erille ja rakenteellisesti monimutkaisille piirilevyille, mutta pinnoitteen paksuutta ei ole helppo saada tasaiseksi. Korkea ruiskutustehokkuus, hyvä pinnoitteen tasaisuus, sopii laajamittaiseen tuotantoon, mutta vaatii ammattimaisia ruiskutuslaitteita ja korkeat ympäristövaatimukset. Kastopinnoite voi muodostaa kattavan ja tasaisen pinnoitteen piirilevylle, mutta se voi aiheuttaa materiaalihukkaa ja olla hankalaa käyttää suuria piirilevyjä. Käytetystä pinnoitusmenetelmästä riippumatta pinnoitteen paksuutta on valvottava tiukasti, yleensä suositellaan 0,1-0,3 millimetriä. Ohut pinnoite voi vaikuttaa vedenpitävyyteen, kun taas paksu pinnoite voi vaikuttaa piirilevyn lämmönpoistokykyyn. Kun pinnoite on valmis, se tulee kovettaa pinnoitemateriaalin ohjeiden mukaisesti, jotta pinnoite on täysin kuivunut ja kovettunut, mikä muodostaa tehokkaan vedenpitävän esteen.
Tiivistysmenetelmä
Tiivistysmenetelmänä on täyttää piirilevyn ja kotelon välinen rako nestemäisellä tiivistemateriaalilla ja sen jähmettymisen jälkeen muodostaa tiivis kokonaisuus vedenpitävyyden saavuttamiseksi. Yleisiä tiivistysmateriaaleja ovat epoksihartsi, silikoni ja polyuretaani.
Epoksihartsitiivistysmateriaaleilla on korkea kovuus ja lujuus, erinomainen sähköeristyskyky ja vahva kemiallinen korroosionkestävyys. Se voi tarttua tiukasti piirilevyyn alhaisella kovettumiskutistumisnopeudella, mikä estää tehokkaasti vesihöyryn pääsyn piirilevyn sisäpuolelle. Mutta kovettumisen jälkeen epoksihartsilla on hauras rakenne ja se voi halkeilla, kun se altistuu merkittävälle ulkoiselle vaikutukselle.
Silikonitiivistemateriaaleilla on hyvä joustavuus ja iskunkestävyys, vahva sopeutumiskyky lämpötilan muutoksiin ja ne voivat säilyttää vakaat fysikaaliset ominaisuudet sekä korkeissa että matalissa lämpötiloissa. Silikonilla on alhainen hengittävyys ja se voi paremmin estää vesihöyryä. Silikonin lujuus on kuitenkin suhteellisen alhainen ja hinta suhteellisen korkea.
Polyuretaanitiivistemateriaalit eivät ole vain vedenpitäviä, vaan niillä on myös hyvä kulutuskestävyys ja säänkestävyys, joita voidaan käyttää pitkään ankarissa ulkoympäristöissä. Kovetusprosessi voi kuitenkin tuottaa tiettyjä kuplia, jotka vaativat erityistä huomiota rakennusprosessin aikana.
Ennen tiivistämisen suorittamista myös piirilevy tulee puhdistaa perusteellisesti. Joissakin osissa, jotka eivät vaadi tiivistystä, kuten liittimiä, jäähdytyslevyjä jne., tulee käyttää suojamateriaaleja suojaamaan tiivistemateriaalin likaantumisen estämiseksi. Sekoita tiivistemateriaali tasaisesti määritellyn suhteen mukaan ja kiinnitä huomiota hitaan ja tasaiseen sekoitusprosessiin, jotta vältytään liian monien kuplien muodostumiselta. Ruiskuta sitten tiivistemateriaalia hitaasti piirilevyn ja kotelon väliseen rakoon sopivilla työkaluilla, kuten ruiskuilla, suppiloilla jne., varmistaen tasaisen täytön eikä kuolleita kulmia. Tiivistysmateriaalin kovettumisprosessin aikana on välttämätöntä välttää piirilevyn tärinää ja liikettä, jotta vältytään vaikuttamasta tiivistysvaikutukseen. Kovettumisaika riippuu tiivistysmateriaalin tyypistä ja ympäristön lämpötilasta ja kestää yleensä useista tunteista useisiin päiviin.
Vedenpitävien liittimien käyttö
Vedenpitävät liittimet ovat ratkaisevassa asemassa piirilevyjen liitäntäalueilla. Vedenpitävät liittimet käyttävät erityisiä tiivistysmalleja, kuten kumitiivisterenkaita ja vedenpitäviä kumityynyjä, jotka estävät tehokkaasti vesihöyryn pääsyn piirilevylle liitäntärakoja pitkin.
Vedenpitäviä liittimiä valittaessa on otettava kattavasti huomioon sellaiset tekijät kuin vesitiiviys, sähköinen suorituskyky, mekaaninen suorituskyky ja liitinten asennustapa todellisten käyttöskenaarioiden ja vaatimusten perusteella. Tavallisilla vedenpitävillä liittimillä on vedenpitävyystasot, kuten IPX4, IPX5, IPX6 jne. Mitä suurempi luku, sitä parempi vedenpitävyys. Esimerkiksi yleisissä ulkoympäristöissä IPX5-tason liittimet voivat yleensä täyttää vedenpitävyyden perusvaatimukset; Ympäristöissä, joissa voi esiintyä voimakasta vesisuihkua, on valittava IPX6 tai korkeampi vedenpitävä liitin.
Kun asennat vedenpitäviä liittimiä, varmista, että liittimet on kytketty tiukasti piirilevyyn ja että niillä on hyvä kosketus. Samalla tulee kiinnittää huomiota tiivistekomponenttien asennuspaikkaan ja -suuntaan, jotta vältytään kohdistusvirheiltä tai vaurioilta. Kun liittäminen on valmis, voidaan käyttää vesitiivistä liimaa tiivistämään pistokkeen liitin-toisen kerran, mikä parantaa vedenpitävyyttä entisestään.
Piirilevyjen vedenpitävän käsittelyn tarkastus ja huolto
Piirilevyn vedenpitävän käsittelyn jälkeen vaaditaan tiukka tarkastus sen varmistamiseksi, että vedenpitävä vaikutus täyttää vaatimukset. Yleisiä tarkastusmenetelmiä ovat upotus- ja kosteustestaus. Upotuskoe on upottaa vedenpitävä käsitelty piirilevy kokonaan veteen tietyksi ajaksi ja ottaa se sitten ulos tarkistaaksesi, ettei vesi pääse sisään. Kosteustestauksessa piirilevy asetetaan kosteaan ympäristöön, tarkkaillaan piirilevyn suorituskyvyn muutoksia tietyn ajanjakson aikana ja selvitetään, onko siinä vesihöyryn tunkeutumisen aiheuttamia vikoja.