컨포멀 코팅제는 인쇄된 전자 부품(PCB)에 얇게 도포되는 고분자 재료의 보호 화학 코팅제로, 일반적으로 경화된 코팅의 두께는 25~250 μm입니다. 주요 목적은 환경 요인 및 부식으로부터 전자 제품을 보호하는 것입니다. 이 코팅은 회로 기판에 "부착"됩니다. 코팅은 PCB에 대한 보호막 및 절연 재료 역할을 합니다. 보호 및 커버 효과가 매우 우수하여 인쇄 회로 기판의 수명을 연장할 수 있습니다.
종류
1. 폴리우레탄 코팅제
우레탄 컨포멀 코팅제는 우수한 내습성 및 내화학성으로 알려져 있습니다. 내마모성 및 내용매성 모두 우수하여 제거하기 매우 어려운 코팅을 만듭니다. 우레탄 수지는 단일 또는 이중 부품 물질일 수 있습니다.
- 우수한 유전 특성.
- 우수한 내습성.
- 내용매성.
- 낮은 역반응 가능성.
- 내마모성.
2. 아크릴 코팅제
아크릴 수지는 용매에 용해된 사전 형성된 아크릴 중합체입니다. 높은 유전 강도를 가지며 적절한 내습성 및 내마모성을 가집니다. 아크릴 코팅제는 다양한 용매에 의해 쉽게 빠르게 제거되며, 종종 교반이 필요 없습니다. 일반적으로 단일 부품 물질입니다.
- 재작업 용이성.
- 간단한 건조 공정.
- 우수한 내습성.
- 높은 형광 수준.
- 점도 조절 용이성.
3. 에폭시 코팅제
에폭시는 우수한 내습성과 높은 내마모성 및 내화학성을 제공합니다. 질긴 코팅이지만, 재작업을 위해 화학적으로 제거하기가 극도로 어렵고, 일단 경화되면 거의 제거 불가능합니다.
- 약 150°C [302℉]까지 사용 가능.
- 더 높은 듀로미터 경도, 내마모성.
- 에폭시 PCB 기판에 더 가까운 CTE.
- 더 높은 Tg (유리 전이 온도).
- 우수한 유전 특성.
4. 실리콘 코팅제
실리콘 컨포멀 코팅제는 단일 성분 화합물로, 극한 온도 범위에 노출될 전자 제품에 종종 선택됩니다. 실리콘 컨포멀 코팅제는 고무 같은 성질 때문에 내마모성이 뛰어나지는 않지만, 그 특성으로 인해 진동 응력에 탄력성을 가집니다.
- 넓은 온도 범위에서 안정적 (일반적으로 -50°C ~ 250°C)[-58℉ ~ 482℉].
- 유연성, 감쇠 및 충격 보호 제공.
- 우수한 내습성.
- 높은 유전 강도.
- 더 나은 습윤을 위한 낮은 표면 에너지.
5. 불소화 또는 비불소화 - 폴리파라자일렌 (파릴렌)
파릴렌 코팅은 화학 기상 증착이라는 공정을 통해 도포됩니다. 파릴렌은 가열되면 기체가 됩니다. 냉각 후 진공 챔버에 넣어 중합되어 필름으로 변환됩니다. 필름은 전자 제품 위에 배치됩니다.
- 부품 형상에 관계없이 뛰어난 균일성.
- 화학적 불활성.
- 최소한의 질량 증가 및 낮은 가스 방출.
- 낮은 환경 영향 공정.
- 낮은 유전 상수.
6. 비정질 불소 수지
비정질 불소 수지는 낮은 굴절률, 낮은 광학 분산 계수 및 우수한 라미네이션 특성을 나타냅니다. PTFE와 같은 기존 불소 수지와 동일하게 우수한 내화학성, 내열성, 전기적 및 표면 특성을 가집니다. 불소 수지는 투명한 PTFE와 같습니다.
- 낮은 유전 상수.
- 높은 유리 전이 온도.
- 낮은 표면 에너지.
- 낮은 수분 흡수율.
- 내용매성.
각 재료는 고유한 특성을 가지고 있으며, 선택할 최적의 수지 유형은 전자 기기에 필요한 보호 수준과 기기가 위치할 특정 환경에 따라 달라집니다. 코팅 재료 유형을 선택할 때 다음 측면을 고려해야 합니다:
1. 무엇에 대한 보호가 필요한가? (예: 습기, 화학 물질)
2. 전자 기기가 어떤 온도 범위에 노출될 것인가?
3. 코팅 재료 자체에 필요한 물리적, 전기적, 화학적 요구 사항은 무엇인가?
4. 코팅할 부품 및 물질과의 전기적, 화학적, 기계적 호환성 (예: 칩 부품의 열팽창 계수와 일치해야 하는가?)
5. 도포 후 재료를 얼마나 쉽게 재작업할 수 있는가?
6. 재료가 얼마나 빨리 건조(경화)되는가?
7. 필요한 코팅 품질(균일성 및 반복성)을 달성하는 데 필요한 공정 및 장비 유형은 무엇인가?
사용 방법
코팅 재료는 붓기, 스프레이, 디스펜싱 및 딥 코팅 등 다양한 방법으로 도포할 수 있습니다. 컨포멀 코팅 재료에 따라 다양한 경화 및 건조 방법이 있습니다.
수동 스프레이 - 자본 설비가 없을 때 저량 생산을 위해 컨포멀 코팅은 에어로졸 캔 또는 휴대용 스프레이 건으로 도포할 수 있습니다. 시간이 많이 소요될 수 있으며 마스킹이 필요할 수 있습니다. 또한 결과의 품질과 일관성은 작업자에게 달려 있으므로 보드마다 변동이 흔합니다.
자동 스프레이 - 프로그래밍된 스프레이 시스템은 컨베이어 상에서 PCB를 왕복 스프레이 헤드 아래로 이동시킬 수 있습니다.
선택적 코팅 – 자동 스프레이 시스템은 로봇 스프레이 노즐로 PCB의 특정 영역에 컨포멀 코팅을 도포하도록 실제로 프로그래밍 가능합니다. 이는 대량 조립에 인기가 있으며 시간이 많이 소요되는 마스킹 공정을 없애줍니다.
침지 – 이는 대량 조립에 인기 있는 컨포멀 코팅 방법입니다. PCB를 코팅하기 전에 일반적으로 마스킹이 필요합니다. 침지는 보드의 양면을 코팅할 때만 실용적입니다. 침지 속도, 인출 속도, 침지 시간 및 점도가 결과 필름 형성을 결정합니다.
붓기 - 붓기는 주로 수리 및 재작업에 사용됩니다. 컨포멀 코팅은 일반적으로 PCB 전체가 아닌 보드의 특정 영역에 붓습니다. 저렴하지만, 붓기는 노동 집약적이며 변동성이 매우 큰 방법이므로 소량 생산에 더 적합합니다.
컨포멀 코팅은 방수인가?
일반적으로 컨포멀 코팅은 방수가 아닙니다. 이러한 코팅은 반투과성이므로 코팅된 전자 제품을 완전히 방수하거나 밀봉하지 않습니다. 그러나 컨포멀 코팅 사용은 실리콘 포팅 컴파운드 및 전자 부품의 접착력을 향상시켜 실리콘 포팅 컴파운드의 방수 수준을 향상시킬 수 있습니다. 컨포멀 코팅은 또한 부가형 실리콘의 독성 반응을 방지하기 위한 격리층으로 사용될 수 있습니다.
불량 결함
1. 탈습윤
탈습윤은 컨포멀 코팅이 도포되는 표면에 고르게 코팅되지 않는 현상입니다. 탈습윤은 일반적으로 비이온성 오염으로 인해 발생하며, 흔한 오염 물질은 플럭스, 그리스, 오일 또는 절삭유입니다. 해결책은 기판을 오염 물질이 남지 않을 때까지 철저히 청소하는 것입니다. 공정을 더 효과적으로 제어하기 위해 잔류량이 적은 재료를 선택하십시오.
2. 오렌지 필
오렌지 필은 코팅이 고르지 않고 질감이 있으며 종종 광택이 없고 오렌지 껍질과 매우 유사하게 보이는 현상입니다. 이 문제는 스프레이 기술, 즉 불충분한 분무를 유발하는 너무 낮은 스프레이 압력 설정 또는 잘못된 희석제 사용으로 인해 발생합니다.
3. 기포 표면 (기포, 핀홀, 폼)
기포는 컨포멀 코팅 층 아래에 공기 주머니가 갇힐 때 발생합니다. 코팅이 기판에 수평으로 부착되지 않을 때 흔히 발생합니다. 붓으로 컨포멀 코팅을 도포하면 경화되는 표면에 기포가 생길 수도 있습니다.
점도가 너무 높거나 두꺼운 코팅은 기포 발생의 주요 원인입니다. 기포, 핀홀, 폼을 방지하려면 두꺼운 코팅을 피하고 연속적인 얇은 층을 쌓아 필름 두께를 늘리십시오.
4. 박리
박리는 컨포멀 코팅이 기판에서 떨어져 나가는 현상입니다. 이는 코팅의 한 부분이 기판에 대한 접착력을 잃어 코팅이 표면에서 떨어져 나가는 것으로 특징지어집니다. 대부분의 경우 박리는 즉시 관찰되지 않고 부품 사용 중에만 발견됩니다. 박리의 주요 원인은 전자 부품 표면이 오염되어 접착력이 저하되기 때문입니다.
5. 균열
균열은 코팅의 매끄러운 표면이 부분적으로 깨지는 현상입니다. 균열은 컨포멀 코팅 필름을 손상시켜 기판 또는 PCBA를 잠재적인 오염 물질에 노출시킬 수 있습니다.
이는 일반적으로 과도한 필름 두께 또는 오버코트 간 시간 부족으로 인해 발생합니다. 열 가속으로 경화하는 경우 젖은 필름을 과도하게 높은 온도에 노출시키면 이 현상이 발생할 수도 있습니다. 기판 수준에 습기, 물, 잔해물이 도달할 위험이 더 높으므로 균열은 다른 컨포멀 코팅 결함으로 이어질 수 있습니다.
6. 피시 아이
피시 아이는 일반적으로 컨포멀 코팅 도포 전 표면에 오염 물질이 있을 때 발생합니다. 컨포멀 코팅 스프레이 중 표면에 기름진 점이나 실리콘 입자가 쌓이면 피시 아이라고 알려진 작고 분화구 같은 구멍이 생성됩니다. 일반적으로 그 오염 물질은 실리콘 오염 물질과 같은 물질입니다. 회로 기판 표면이 제대로 세척되고 탈지되었다면 피시 아이는 일반적으로 완전히 방지할 수 있습니다.