Регистрация Вспомнить пароль
Задать вопрос специалисту
CAPTCHA

Революционный влагозащитный материал HumiSeal UV40 со скоростью отверждения 10 секунд

23 Января 2008

До сегодняшнего дня каждый влагозащитный материал имел тот или иной недостаток. Сложившаяся ситуация не устраивала инженеров компании HumiSeal Europe. В результате были проведены колоссальные исследования в области материаловедения и поставлены лабораторные эксперименты. «Это походило на стремление к свету в конце туннеля, к которому Вы стремитесь, но с каждой новой работой этот свет становится всё более призрачным, а достижение его всё менее реальным» — комментирует Фил Киннер (Phil Kinner), главный химик HumiSeal Europe, который являлся техническим специалистом по разработке HumiSeal UV40.

Инженеры HumiSeal Europe упорно продолжали заниматься исследованиями в области ультрафиолетового (УФ) отверждения. После долгих лабораторных испытаний удалось получить химически гибридный материал, сополимер полиакрилата и полиуретана УФ отверждения, с уникальными свойствами.

О новой разработке компании HumiSeal Europe мы расскажем в данной статье.

Недавние крупные достижения в технологии производства материалов дали возможность компании HumiSeal Europe представить поистине революционный влаго защитный материал HumiSeal UV40. «Мы понимали, что синтез материала УФ отверждения доста точно реальная задача, но после проведения большого количества лабораторных испытаний, стали появляться сомнения в реальности поставленной задачи», — вспоминает Фил Киннер.

С запуском HumiSeal UV40 ком па ния HumiSeal Europe сделала существенный прорыв в области УФ отверждения влагозащитных материалов.

Это первое влагозащитное покрытие из серии безопасных материалов УФ отверждения. Необычность покрытия кроется в его составе. Лак не содержит растворителей, в результате покрытие более удобно в применении, безопасно для окружающей среды, имеет быструю скорость отверждения (10 секунд) и, как следствие, сокращает технологическое время.

Рис. 1 Влияние высокой температуры на разрушение влагозащитных покрытий

Одно из преимуществ HumiSeal UV40 — его механизм двойного отверждения. Другими словами, после отверждения нанесённой плёнки в УФ свете возможна дополимеризация влагозащитного покрытия в процессе проведения климатических испытаний. В климатической камере при повышенной влажности в течение нескольких часов происходит вторичное отверждение плёнки. Фактически время полной полимеризации определяется несколькими секундами, так как дополимеризация и климатические испытания проходят в один промежуток времени. На сегодня это самый быст рополимеризующийся материал представленный на мировом рынке влагозащитных покрытий.

Впервые производители электроники различных областей: аэрокосмической, военной, автомобильной, бытовой получили возможность в своих разработках использовать высокотехнологичные покрытия УФ отверждения. Покрытия УФ отверждения наряду с удобством в применении (не требуют подогрева, имеют минимальный запах, высокую скорость отверждения, высокотехнологичны, т.е. позволяют наноситься любыми известными способами) имеют отличный показатель стойкости к растрескиванию при циклических перепадах температур. В результате термоциклирования исчезает вероятность растрескивания плёнки влаго защитного покрытия, а следовательно повышается надёжность печатного узла и изделия в целом.

Этот параметр особенно важен для производителей аэрокосмической и военной техники.

Также покрытие гораздо медленнее разрушается при воздействии повышенных температур (выше 1500 С), т.е. это покрытие гораздо стабильнее ведёт себя при стрессовых температурах в отличие от стандартных материалов. Следовательно, производитель электронной техники получает дополнительный запас по надёжности печатного узла.

Сравнительный график влияния высокой темпера туры на потерю массы полимера приведён на рисунке 1.

Одно из ключевых преимуществ нового материала УФ отверждения — его средняя вязкость 400 сПуаз. Это поз воляет быстро и равномер но покрывать поверхность компонентов (рис. 2) и гарантирует равномерное распределение материала по всем необходимым областям печатного узла. Острые кромки (острые углы) защищаемых электронных компонентов будут гораздо лучше защищены от воздействия агрессивных сред за один процесс нанесения (рис. 2). Средняя вязкость позволяет наносить материал: кистью, распылением и автоматическим селективным нанесением.

Рис. 2 Распределение лака по поверхности компонентов

HumiSeal UV40  успешно выдержало следующие испытания:

HumiSeal UV40 продемонстрировало превосходную совместимость с большинством паяльных масок. При использовании химически нестойких паяльных масок исчезает вероятность подрастворения поверхности печатного узла влагозащитным материалом, так как HumiSeal UV40 не содержит в своём составе растворителей.

Так же HumiSeal UV40 совместим с остатками флюсов, не требующих отмывки, что особенно важно при безотмывочной технологии. Но при эксплуатации изделия в жёстких климатических условия отмывка печатного узла от остатков флюса является обязательной. HumiSeal UV40 показал превосходную адгезию к паяльным маскам выполненных по бессвинцовой технологии.

Не секрет , что традиционные влагозащитные материалы имеют пониженный показатель адгезии к паяльным маскам, выполненным для бессвинцовой технологии.

Так же мы хотим упомянуть о выгодном преимуществе сокращения производственных площадей, которое получает производитель электроники при использовании влагозащитного покрытия HumiSeal UV40. Отверждение за несколько секунд позволяет применять УФ печи гораздо короче по длине, чем традиционные и даже печи настольного типа. Это означает , что печь компактного размера занимают гораздо меньше производственной площади, чем стандартное ИК (инфракрасное) оборудование. Печь УФ отверждения (рис. 4), длиной 1 метр может отверждать более 200 плат в час стандартного размера (30 см x 30 см) (рис. 3).

Рис. 3 Технологический процесс нанесения и отверждения лака
Рис. 4 Печь ультрафиолетового отверждения

Таблица 1 Цена покрытия 1 м2 печатного узла различными материалами

Влагозащитный материал

Содержание твердых веществ по массе

Цена за литр, Евро

Площадь покрытия м2/л при толщине 50 микрон

Цена покрытия м2 при толщине 50 микрон

1R32 акриловое

25,00

25,91 є

5,00

5,18

1A68 уретановое

39,00

25,91 є

7,80

3,32

1H20UR5 уретановое на водной основе

30,00

43,23 є

6,00

7,21

UV40

100,00

55,15 є

20,00

2,76

1C49 силиконовое

100,00

200,00 є

20,00

10,00

Одним из ключевых преимуществ HumiSeal UV40 является его стоимость при покрытии 1 м2 печатной платы. При всех достоинствах новой разработки стоимость покрытия одной и той же площади печатного узла при одинаковой толщине практически одинаковая как для материалов на основе органических растворителей, так и для HumiSeal UV40 (табл. 1). Это связано с тем, что при использовании покрытий на основе растворителей на поверхности остаётся только 30% полимера, остальное (растворитель) улетучивается в процессе отверждения. Многие ведущие европейские производители электроники, внедрившие у себя на производстве HumiSeal UV40, обнаружили, что потребление лака сократилось более чем на 50%.

HumiSeal UV40 сертифицирован американскими военным MILyIy46058C и UL746E стандартами, соответствует требованиям международных стандартов IPC-CC-830 и IEC-61086.

Как и все высокотехнологичные влагозащитные покрытия от компании HumiSeal Europe HumiSeal UV40 легко подвергается ремонту , и качество плёнки контролируется в ультрафиолетовом свете.

Наряду со всеми описанными новыми преимуществами HumiSeal UV40 имеет уже ставшие стандартом для материалов компании HumiSeal Europe отличительные свойства:

Новое влагозащитное покрытие от компании HumiSeal Europe действительно получило ряд уникальных свойств и заслуживает самого серьезного анализа технологами, которые используют традиционные влагозащитные покрытия на растворителях, а также любыми производителями электроники в процессе перехода на бессвинцовую технологию производства и повышения безопасности труда.

«Мы очень гордимся своей работой, итогом которой стал продукт с уникальными свойствами», — в завершении комментирует Фил Киннер (Phil Kinner).

Автор, должность:
Алексей Стахуров, старший инженер
Отдел:
Отдел технологических материалов
Email:
materials@ostec-group.ru
Издание:
Информационный бюллетень «Поверхностный монтаж», январь 2008, №1