Lớp Phủ Bảo Vệ PCB: Các Phương Pháp Thiết Kế và Sản Xuất PCB Tốt Nhất cho Quản Lý Độ Ẩm

Thật hiếm khi may mắn như vậy, nhưng giờ đây tôi biết rằng độ ẩm là một lý do rất lớn khiến PCB gặp sự cố. Giờ đây bạn đã biết rằng sương đọng có thể gây hại, có một số lựa chọn cho lớp phủ bảo vệ PCB để xử lý quản lý độ ẩm PCB.

Giữ cho bảng mạch của bạn khô ráo - đặt chúng vào hộp nhựa!

Đặt PCB của bạn vào Thùng Đựng

Giải pháp đơn giản nhất cho việc quản lý độ ẩm PCB là đặt Bảng Mạch In của bạn vào trong một hộp. Vỏ bọc giúp giảm thiểu sự thay đổi đối với thiết kế PCB của bạn và có giá cả tương đối rẻ. Đối với một mẫu thử, điều này có thể cầu kỳ như là một chiếc hộp Tupperware được niêm phong bằng silicone. (Lời khuyên chuyên nghiệp: Chỉ sử dụng Tupperware sạch. Khoai tây chiên và thiết bị điện tử không bao giờ nên được trộn lẫn.)

Bạn có thể mua sẵn các hộp và vỏ có nhiều lựa chọn niêm phong trong hầu hết mọi kích cỡ.

Nếu bạn nâng cấp và tự thiết kế vỏ bọc, hãy cân nhắc sử dụng các cạnh tròn để nước ngưng tụ trên tường sẽ chảy ra xa khỏi PCB của bạn. Cũng bao gồm các khe để giữ Bảng Mạch In cố định. Bạn nên thiết kế bảng mạch của mình với đủ lề để vừa vặn vào các khe mà không chạm vào các linh kiện.

Bạn cũng có thể bao gồm chất hút ẩm (bạn biết đấy, các gói KHÔNG ĂN được từ hộp giày và thịt bò khô) để hấp thụ độ ẩm trong hộp.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Một vỏ bọc kín thường là giải pháp dễ dàng vì dù sao bạn cũng cần đóng gói thiết bị điện tử của mình. Tuy nhiên, trong một số tình huống, điều đó không đủ. Bạn có lẽ nên xem xét các lựa chọn bảo vệ bổ sung nếu:

• Bạn cần bảo vệ nghiêm ngặt do điều kiện môi trường,

• Vỏ bọc sẽ được mở lại thường xuyên

• Có lỗ trên vỏ để dẫn dây hoặc xem xét các yếu tố I/O khác.

Áp dụng Lớp Phủ Tuân Thủ

Lớp phủ tuân thủ là lựa chọn bảo vệ PCB tốt nhất. Có một số loại, nhưng chúng thường rẻ để áp dụng và có thể mở rộng cùng với sản xuất.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Trước khi chọn một loại vật liệu phủ tuân thủ, xác định xem bạn cần bảo vệ khỏi điều gì khác ngoài độ ẩm. Hệ thống của chúng tôi được triển khai ngoài trời, đôi khi gần khu vực nông nghiệp, vì vậy chúng tôi lo lắng về nhiệt độ, thời tiết xấu, và các loại thuốc trừ sâu có thể xâm nhập vào vỏ (mà chúng tôi thực sự phải mở lại thường xuyên). Chúng tôi cũng có một số nấm bất ngờ trong một hệ thống! Điều này đã biến việc sửa chữa các bảng mạch thành một dịp đặc biệt.

Khi chọn lớp phủ tuân thủ, bạn nên xem xét các tính chất này:

• Kháng ẩm: Đó là lý do tại sao chúng ta đều ở đây. Hầu hết các lớp phủ tuân thủ sẽ được quảng cáo là bảo vệ khỏi độ ẩm. Tuy nhiên, bất kỳ khoảng trống nào trên bảng mạch cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ độ ẩm. Không phải tất cả các lớp phủ đều được tạo ra như nhau, vì vậy hãy kiểm tra thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để đảm bảo nó sẽ bảo vệ khỏi mưa, độ ẩm, hoặc bất kỳ điều kiện nào bạn đang mong đợi.

• Kháng hóa chất: Đây nên là một yếu tố hàng đầu cần xem xét nếu thuốc trừ sâu, nước biển muối, hoặc các hóa chất ăn mòn khác có thể tiếp xúc với bảng mạch của bạn. Không phải tất cả các lớp phủ đều có thể bảo vệ chống lại tất cả các loại hóa chất.

• Khoảng nhiệt độ: Lớp phủ của bạn có cần phải chịu được sự thay đổi nhiệt độ lớn hoặc nhanh chóng không? Nếu có, thì lớp phủ của bạn cần phải linh hoạt cùng với bảng mạch, để nó không gây căng thẳng hoặc nứt các linh kiện và hàn.

• Tính chất điện môi: Tính chất điện môi của một số lớp phủ có thể là điều tốt lẫn xấu. Sự cách điện từ lớp phủ có thể cho bạn nhiều lựa chọn hơn trong thiết kế bằng cách giảm khoảng cách. Mặt khác, tính chất điện môi của một số lớp phủ có thể khiến bạn hoàn toàn rơi vào tình trạng không may mắn khi thay đổi sự khớp nối trở kháng RF mà bạn đã mất hàng tuần để tối ưu hóa.

• Dễ dàng áp dụng: Ai là người áp dụng lớp phủ và bạn muốn nó đẹp đến mức nào? Bạn có thể chải hoặc sơn lớp phủ lên, nhưng điều này thường trở nên lộn xộn. Tôi khuyên bạn nên phun hoặc nhúng bảng mạch của mình. Ngoài ra, các quy trình tự động hóa thì đồng nhất hơn trong việc áp dụng, mặc dù chúng đắt đỏ hơn nhiều.
  Tại một startup, chúng tôi đã phun sơn tất cả các bảng mạch bằng tay. Mặt trước của bảng vào buổi sáng, sếp dẫn chúng tôi đi ăn trưa, và mặt sau của bảng vào buổi chiều. Tôi cam đoan về lịch trình này.

• Linh hoạt: Nếu bạn có các cạnh sắc, nhiều điểm hàn, hoặc các địa hình không đều khác trên bảng mạch, bạn cần một lớp phủ rất linh hoạt và phân bố đều khắp bảng mạch. Hỏi nhà cung cấp về độ nhớt và dòng chảy của lớp phủ để tìm ra loại bạn cần.

• Sửa chữa: Lớp phủ được thiết kế để bảo vệ bảng mạch và không dễ bong ra. Nếu bạn dự đoán có bất kỳ công việc sửa chữa nào, chọn một lớp phủ dễ dàng loại bỏ mà không cần hóa chất kỳ lạ hay dung môi đáng sợ.

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

Không ai thích sửa chữa bảng mạch của họ!

Hầu hết các vật liệu phủ là

• Silicon: Chúng thường có khả năng chịu nhiệt độ cao và dễ dàng áp dụng bởi chính bạn. Chúng linh hoạt và chống lại nhiều điều kiện hóa chất và ẩm ướt.

• Urethane: Những loại này tuyệt vời khi bạn tìm kiếm sự cứng cáp mạnh mẽ. Điều này bao gồm khả năng chống trầy xước. Chúng thường yêu cầu các chất tẩy rửa mạnh mẽ tương đương nếu bạn muốn loại bỏ lớp phủ và sửa chữa bảng mạch.

• Sơn phủ: Chúng có cơ sở từ nhựa tự nhiên và có một loạt các loại khác nhau. Chúng cũng có một phạm vi rộng lớn về khả năng chịu nhiệt, bảo vệ chống ẩm và độ linh hoạt.

• Acrylic: Đây là một lựa chọn bảo vệ chung, tốt. Chúng còn có thêm ưu điểm là thường dễ dàng loại bỏ khỏi bảng mạch, nếu cần thiết.

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

Find Out More

Miller-Stephenson, ACC Silicones, ElectroLube, và HumiSeal đều có những tổng quan tốt về các lựa chọn của bạn khi bạn đang thu hẹp sản phẩm phủ.

Ngoài ra, hãy chắc chắn che chắn bất kỳ linh kiện nào không nên được phủ trước khi bạn bắt đầu bảo vệ bảng mạch của mình.

Đổ Kín Điện Tử của Bạn

Đôi khi bạn phải toàn tâm toàn ý vào việc bảo vệ, điều này có nghĩa là bạn đang xem xét việc đổ kín. Điều này bao gồm việc nhúng toàn bộ bảng mạch in vào một vật liệu bảo vệ, thường là epoxy hoặc silicone.

Việc đổ keo thường được thực hiện ở cấp độ linh kiện, nhưng các Bảng Mạch In trong môi trường biển hoặc môi trường điện tử khắc nghiệt khác có thể cần bảo vệ toàn bộ bảng mạch. Khi bạn mở rộng quy mô, bạn sẽ cần một nhà sản xuất để thực hiện điều này. Các khoảng trống hoặc khe hở trong vật liệu khó tránh khỏi và sẽ phá hủy tất cả công sức bạn đã bỏ ra để bảo vệ bảng mạch của mình.

Yêu cầu về nhiệt độ là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Một khi toàn bộ bảng mạch được nhúng vào epoxy, sự co giãn do thay đổi nhiệt độ có thể gây căng thẳng cho các mối hàn và linh kiện đóng gói. Nếu sự căng thẳng gây ra nứt vỡ thì bạn sẽ gặp rắc rối; việc sửa chữa bảng mạch sau khi nó bị hỏng thực sự khó khăn. Các công ty như Epic Resins và Master Bond có các lựa chọn với khả năng dẫn nhiệt cao và sự giãn nở nhiệt thấp để giúp ngăn chặn các vấn đề như vậy.

Hãy làm cho mình dễ dàng hơn!

Khi bạn thiết kế cho việc sản xuất, việc bảo vệ bảng mạch in quan trọng không kém việc chọn linh kiện. Nếu không, bạn sẽ thấy mình như tôi, lội qua đầm lầy vào buổi bình minh để đo đạc thủ công trong khi bảng mạch của bạn tự nắng phục hồi hoạt động.

Để theo dõi các thông số kỹ thuật của bố cục mình, tôi đã tạo ra những bảng tính khổng lồ chứa thông tin về khoảng cách và đánh giá nhiệt độ của chúng. Đó là một việc tồi tệ. Việc cập nhật chúng gần như tồi tệ như việc lấy lại Bảng Mạch In của bạn bị lỗi từ một đầm lầy đầy lỗi vào lúc hoàng hôn. Ngay khi bạn vỗ bay từng phiền toái hút máu, một cái khác lại thay thế nó. Một giải pháp không đau đớn là sử dụng phần mềm thiết kế PCB chuyên nghiệp như Altium Designer^®, nơi bạn có thể tích hợp các thông số kỹ thuật cho các linh kiện của mình vào quy tắc thiết kế tích hợp. Hơn nữa, tiện ích bổ sung của họ sẽ giúp bạn theo dõi thông số kỹ thuật của linh kiện và xác minh liệu chúng có phù hợp với một lớp phủ PCB cụ thể hay keo epoxy hay không. Altium cũng có thể kiểm tra khoảng trống 3D cho vỏ máy của bạn trong quá trình thiết kế. Sử dụng những công cụ này, bạn có thể thiết kế PCB của mình một cách thành công và dễ dàng, không cần phải vất vả.

Để biết thêm thông tin về cách phần mềm Thiết kế PCB của bạn có thể giúp bạn, liên hệ với chuyên gia tại Altium Designer.