Teaser Komponentenschutz 2000x701px
Ето как се осигурява защита на компонентите

Правилната процедура, правилният съединител

Как да осигурите защита на компонентите – правилният метод, правилният съединител

Електрониката претърпява промени: било то в автомобилния сектор, в областта на слънчевата и вятърната енергия или в индустриалната автоматизация – електрификацията настъпва във всички области. С постоянно нарастващата свързаност обаче през последните години се увеличи и броят на електронните повреди – според Центъра за автомобилни изследвания с цели 29%. В зависимост от очакваните въздействия на околната среда се налага защита на електронните компоненти. Тя осигурява надеждна защита на електрониката – за целта обаче потребителите се нуждаят и от подходящо решение за свързване, съвместимо с заливката.

Нарастваща нужда от методи за защита на компонентите

Различни методи предпазват електронните компоненти от удари, вибрации, влага, замърсявания, високи температури, продължителни температурни колебания и свързаните с тях повреди. Защитата на компонентите може да допринесе значително за подобряване на експлоатационния живот, функционалната безопасност и надеждността на крайните продукти.

Поради тази причина методите за защита на компонентите вече се използват редовно в много приложения: електромобилност, индустриална автоматизация, железопътни приложения, медицинска техника, вятърна и слънчева енергия, комуникационна електроника, в селското стопанство и при домакинските уреди – днес електрониката се използва почти навсякъде. Все по-голямо предизвикателство представлява нарастващата тенденция към миниатюризация. Електрониката става все по-малка и изисква различни защитни мерки, за да се увеличат отново разстоянията на пробиване и да се елиминират въздушните разстояния.

В зависимост от натоварването и условията на експлоатация на компонентите се избира между различни методи: заливане с смола, конформни покрития и формоване с гореща лепилна смес са най-популярните от тях.

Имате конкретни въпроси?

mail
С удоволствие ще ви помогнем, ако имате въпроси. Просто се свържете с нас!

Към формуляра за контакт »

Метод за защита на компонентите: заливане с смола

Tabelle Potting Vergussstoffe
Табл. 1: Най-често използваните материали за заливка и техните свойства
Много често се използват еднокомпонентни и двукомпонентни заливни материали, така наречените „potting compounds“. При двукомпонентните запълващи материали смолата и втвърдителят се смесват в определено съотношение с помощта на съответната машинна техника и по стандарт се вливат в кухината чрез статична смесителна тръба. По този начин това студено запълване е процес, който не оформя формата, и изисква корпус, в който да се напълни запълващата маса.
Заливката с Potting предлага много предимства: тя не само осигурява отлична електрическа изолация, висока топлоотдача и намаляване на вибрациите и ударите, но също така притежава устойчивост на химикали, влага, термични шокове и цикли, предпазва електрониката от прах и влага и освен това има огнеустойчиви свойства.
 
Стандартно, в зависимост от конкретните изисквания, се използват епоксидни, полиуретанови и силиконови смоли. Всички те се различават по своите свойства (табл. 1). 

Освен посочените материали съществуват и специални заливни материали и лепилни смоли. Те обаче се използват само при екстремни условия. Така например, в съответствие с изискванията на ATEX, те предпазват от експлозии, като предотвратяват химичната реакция между източника на запалване, горимото вещество и кислорода. Освен това те осигуряват електрическа изолация срещу високо напрежение (до 30 kV/mm), предпазват от прегряване вследствие на частично отделяне на топлина и предлагат защита срещу прах, както и срещу продължително потапяне в течност, съгласно клас на защита IP68.

Заливката предлага на потребителя много възможности. Типични продукти, при които се прилага този процес, са акумулаторни батерии, силова и управляваща електроника, зарядни устройства, електроника с EX защита, сензори, монитори и дисплеи.

Метод за защита на компоненти: конформни покрития

WW Trilogie Text 2022 new
Фиг. 1: Сравнение между тънкослойно покритие (вляво), дебелослойно покритие (в средата) и заливка (вдясно)  Източник: Вернер Вирт
При конформното покритие печатните платки се покриват изцяло или само селективно. При селективното покритие само необходимите области на печатната платка се покриват със защитен слой. Обикновено се разграничават два варианта на покритието: тънкослойното покритие осигурява висока икономичност на производствените процеси благодарение на бързото си втвърдяване и подходящата вискозитет. От друга страна, с дебелослойното покритие се постига особено висока защита на ръбовете и повърхностите, която предпазва електронните модули по-специално от екстремна влага. И в двата случая конформните покрития след изсъхване образуват слоеве с дебелина между 30 и 2000 µm. По този начин електронният модул все още може да бъде монтиран при ограничено пространство. 

 Поради различна вискозитет на защитните лакове и съответно различно поведение при разтичане, често се прилага принципът DAM & FILL върху монтираните електронни модули. Тук с тиксотропен защитен лак се поставя „Dam“ (на български „язовир“), например около компонентите, които не трябва да бъдат заливани, например около конекторите. Останалите компоненти след това се покриват с нисковискозен защитен лак („Fill“, на български „запълване“).

За конформното покритие се използват различни полимерни материали. Така потребителите могат да избират, наред с другото, между продукти на силиконова основа и продукти, втвърдяващи се под въздействието на ултравиолетови лъчи. Първите са изключително подходящи за сурови условия на експлоатация, като например в авиацията и космонавтиката или в офшорния сектор, благодарение на широкия си температурен диапазон от -40°C до +200°C. Вторите се състоят от акрилати и полиуретани или хибриди от двата материала. Те се отличават преди всичко с това, че се втвърдяват много бързо чрез UV-иницииране и притежават много добра устойчивост на термичен шок.

Областите на приложение на конформното покритие са разнообразни и варират от автомобилния сектор до железопътната техника, сензорната техника, индустриалната електроника, медицинската техника, както и споменатите офшорна вятърна енергия и авиационна и космическа техника.

Метод за защита на компонентите: формоване с горещ лепилен разтвор

Ausschnitt Draeger
Фиг. 2: Формоване с гореща лепилна смес на примера на пожарникарска каска. В центъра се виждат: съединителни елементи, които са били изрязани чрез метода „Dam & Fill“. Източник: Werner Wirth
Специфична форма на заливане е формоването с горещ лепилен материал (Hotmelt Moulding). При този процес в една работна операция модулът се обгръща с материал, като по този начин се създава корпусна структура и едновременно с това модулът се защитава. Електрониката не се поврежда, тъй като нисковискозните термопластични материали имат ниска температура на обработка и се обработват с много по-ниско налягане на впръскване, отколкото при нормалното леене под налягане на пластмаса. Това от една страна щади компонентите, а от друга страна позволява на термопластите да се втвърдят бързо и прави процеса относително евтин.

Нисконапорното леене под налягане позволява по този начин дори чувствителни компоненти като контакти, сензори, печатни платки и бобини да бъдат обгърнати, залепени или уплътнени съгласно IP68 по екологичен начин и по този начин да бъдат защитени дори от най-силни натоварвания.

Една от отраслите, силно засегнати от външни влияния, е например селското стопанство. Машините тук са изложени ежедневно на различни метеорологични условия. За защита на електрониката им Hotmelt Moulding е идеално решение: то осигурява надеждна и дълготрайна защита от влага, температурни колебания, корозия и вибрации. 

Заключение

icon info r

Заливане, конформно покритие или формоване с гореща лепилна смес: Кой метод за защита на компонентите е най-подходящ, винаги зависи от конкретната област на приложение на електрониката и свързаните с нея изисквания. Универсално решение не съществува.

Проблем с конекторите

Schliffbild Verguss
Фиг. 3:  Микроскопско изображение на двукомпонентен съединител в сравнение с еднокомпонентен „flexilinkb-t-b“ Източник: ept GmbH
Екстремни температури, замърсявания и влага, химично или механично натоварване: с подходящ метод за защита на компонентите електрониката е защитена от почти всяко външно въздействие. При това обаче трябва да се има предвид един аспект: заливането е възможно само ако функционалността на вградените компоненти не се ограничава от използваните материали. За това обаче е необходимо и съответно решение за свързване, съвместимо с заливката – използването на обичайните съединители за печатни платки е изключено. Причината за това е предимно двукомпонентната технология на контакт „пружина-нож“, при която заливката може да проникне в уязвимата зона на съединението и по този начин да попречи на контакта.

При конвенционалните съединители затова зоната на контакта трябва да бъде уплътнена чрез Dam & Fill преди заливането, за да не се рискува влияние от заливната маса (фиг. 2). При това става въпрос, че от една страна заливната маса в зоната на контакта може да повреди контактните точки и по този начин да прекъсне предаването на сигнала. От друга страна, тя би попречила на релаксационните свойства на пружината.

За да се позволи все пак заливането и да се гарантира необходимата надеждност, се препоръчва изборът на еднокомпонентно решение за свързване, т.е. съединител, който не се нуждае от традиционната зона на съединяване. При такъв еднокомпонентен съединител проникването на заливната маса в контактната зона е невъзможно.  

Технологията за впресване като предпочитана технология за свързване

UEbersichtsbild flexilink btb
Фиг. 4:  Съединителят за печатни платки flexilinkb-t-b със зоната за впресване ept Tcom press® Източник: ept GmbH
Еднокомпонентните съединители осигуряват необходимия клас на защита IP за тези материали, което позволява заливането – и по този начин създаването на трайно и устойчиво решение за свързване. Изборът на техниката на свързване обаче също играе важна роля в този случай. С помощта на двустранни зони за впресване, зоната на свързване става газонепроницаема благодарение на студеното заваряване между медната втулка и зоната за впресване и по този начин образува запълваема връзка между две печатни платки, която вече е доказала себе си милиарди пъти в практиката.

Lochspezifikation Flexilink
Фиг. 5:  Спецификация на отвора в зоната на впресване на ept Източник: ept GmbH
За да се гарантира тази газонепроницаема връзка, обаче, е абсолютно необходимо пробиването на отворите да се извърши съгласно спецификацията на ept:


Отпадането на зоната за вкарване позволява на съединителя, в комбинация с техниката на впресване, да издържа на ударни натоварвания до 200 g. Движенията на материала вследствие на големи температурни колебания, както и въздействието на вредни газове, също не нарушават съединението. Благодарение на технологията за впресване надеждността се увеличава многократно в сравнение с технологията за запояване, тъй като не могат да възникнат нито студени, нито счупени спойки. Освен това по този начин се избягват трудоемките селективни запоявания, скъпите кабелни решения и разделителите, което позволява на разработчиците не само да спестят място върху печатната платка, но и да намалят разходите с до 50 процента.  

С помощта на само един компонент се осъществява както механична, така и електрическа връзка. Особено при модулно проектирани модули с конфигурируеми функции или различни нива на производителност, процесът на впресване може отлично да бъде внедрен в края на процеса на монтаж. Тук по избор могат да бъдат монтирани различни модули върху базови печатни платки. По този начин в една бърза работна стъпка може да се произведе голямо разнообразие от продукти. Тъй като е възможно и окончателно заливане на модула, електрическата и механичната връзка остават надеждни.  

Чрез заливането потребителите могат да защитят максимално своя електронен модул от агресивни въздействия на околната среда. Който обаче обмисля защита на компонентите за своето приложение, трябва да вземе предвид и избора на подходящ съединител в комбинация с подходяща техника за свързване. Еднокомпонентен, впресен и залит – в тази комбинация електронните модули са защитени срещу (почти) всички въздействия.

Повече информация за технологията на впресване в безплатния информационен документ

Icon Whitepaper
Искате ли да получите още по-подробна специализирана информация за технологията на впресването?
За подробна информация относно основите на технологията на впресването с удоволствие ще Ви изпратим безплатния ни информационен документ:

Поискайте информационния документ »

Подходящ конектор за впресване

Flexilink Produkt Kurzbeschreibung 515x3006
flexilink b-t-b

Нашият съединител flexilink b-t-b отговаря точно на тези изисквания за здравина и надеждност и освен това се предлага в доказалата се технология за впресване.
Повече информация за продукта можете да намерите тук:


Flexilink »
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Имате ли въпроси?
Моля, свържете се с нас!

Заявка чрез формуляра

+49 8861 2501 0

sales@ept.de

Съобщението Ви беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

Формуляр за контакт

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

Лични данни

Вашето съобщение

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Съобщението Ви беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

Формуляр за контакт

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

Лични данни

Отзоваване

Вашето съобщение

Интересувам се от

Информационни материали

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за проявения интерес

Тук можете да изтеглите документа:

Изтеглете документа

Преди да изтеглите документа, моля, попълнете следните полета. Благодарим Ви.

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

Лични данни

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Вашето съобщение беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес към нашето събитие за създаване на контакти след изложението „Electronica“. Ще разгледаме заявката Ви и ще Ви потвърдим участието възможно най-скоро.

Формуляр за запитване

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

Лични данни

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви!

Скоро ще се свържем с Вас, за да обсъдим Вашите изисквания. Ще изготвим и Ви изпратим подробен доклад за високоскоростните характеристики, както и S-параметри за симулация на Вашия собствен проект.

Поискайте характеристиките на HighSpeed + S-параметрите за симулиране на вашия собствен проект

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за запитването

Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

Вашите изисквания към необходимия конектор

Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

Лице за контакт

Вашето запитване

Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за запитването

Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

Заявка за персонализиране на съединители

Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

Лице за контакт

Вашето запитване

Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.