Teaser Komponentenschutz 2000x701px
Kā nodrošināt komponentu aizsardzību

Pareizā metode, pareizais savienotājs

Kā nodrošināt komponentu aizsardzību – pareizā metode, pareizais savienotājs

Elektronikas nozare piedzīvo pārmaiņas: vai tas būtu automobiļu nozare, saules un vēja enerģētika vai rūpnieciskā automatizācija – elektrifikācija notiek visās jomās. Tomēr, ņemot vērā arvien pieaugošo savienojamību, pēdējos gados ir pieaudzis arī elektronikas kļūdu skaits – saskaņā ar Center for Automotive Research datiem par veseliem 29 %. Tāpēc, atkarībā no paredzamajām vides ietekmēm, ir nepieciešama elektronisko komponentu aizsardzība. Tādējādi elektroniku var uzticami aizsargāt – tomēr lietotājiem ir nepieciešams arī atbilstošs, ar hermetizāciju saderīgs savienojumu risinājums.

Pieaugošais pieprasījums pēc komponentu aizsardzības risinājumiem

Dažādas metodes aizsargā elektroniskās detaļas pret triecieniem, vibrācijām, mitrumu, netīrumiem, augstām temperatūrām, ilgstošām temperatūras svārstībām un to izraisītajiem bojājumiem. Tādējādi komponentu aizsardzība var būtiski veicināt galaproduktu kalpošanas ilguma, darbības drošības un uzticamības uzlabošanu. Šī

iemesla dēļ komponentu aizsardzības metodes jau tiek regulāri izmantotas daudzās jomās: e-mobilitātē, rūpnieciskajā automatizācijā, dzelzceļa transportā, medicīnas tehnoloģijās, vēja enerģijas un saules enerģijas tehnoloģijās, sakaru elektronikas jomā, lauksaimniecībā un sadzīves tehnikā – mūsdienās elektronika tiek izmantota gandrīz visur. Aizvien lielāks izaicinājums ir pieaugošā tendence uz miniaturizāciju. Elektronika kļūst arvien mazāka un prasa dažādus aizsardzības pasākumus, lai palielinātu izolācijas attālumu un novērstu gaisa spraugas.

Atkarībā no komponentu slodzes un lietošanas apstākļiem tiek izvēlēta viena no dažādajām metodēm: populārākās no tām ir potting-verjēšana, konformālā pārklāšana un karstā liešana.

Konkrēti jautājumi?

mail
Mēs labprāt palīdzēsim atbildēt uz Jūsu jautājumiem. Vienkārši sazinieties ar mums!

Uz kontaktu veidlapu »

Komponentu aizsardzības metode: hermetizācija

Tabelle Potting Vergussstoffe
1. tabula:  Visbiežāk izmantotie poting materiāli un to īpašības
Ļoti bieži tiek izmantoti vienkomponentu un divkomponentu liešanas materiāli, tā saucamie „potting compounds“. Divkomponentu pildvielu gadījumā sveķi un sacietinātājs tiek sajaukti noteiktā proporcijā, izmantojot atbilstošu tehnoloģiju, un standarta gadījumā tiek ielejti dobumā caur statisku maisīšanas cauruli. Tādējādi šī aukstā pildīšana ir neformējoša procedūra, un tai ir nepieciešams korpuss, kurā tiek ielejta pildviela.
Potting liešanai ir daudz priekšrocību: tā ne tikai nodrošina izcilu elektriskās izolācijas, augstu siltuma novadīšanas un vibrāciju un triecienu samazināšanas spēju, bet arī ir izturīga pret ķimikālijām, mitrumu, termiskajiem triecieniem un cikliem, aizsargā elektroniku no putekļiem un mitruma, kā arī piemīt ugunsdrošas īpašības.
 
Atkarībā no konkrētajām prasībām standarta gadījumā tiek izmantotas epoksīda, poliuretāna un silikona sveķi. Tās visas atšķiras ar savām īpašībām (1. tabula). 

Papildus minētajiem materiāliem pastāv arī speciālas liešanas masas un liešanas sveķi. Tomēr tos izmanto tikai ekstremālos apstākļos. Piemēram, saskaņā ar ATEX prasībām tie aizsargā pret sprādzieniem, novēršot ķīmisko reakciju starp aizdegšanās avotu, uzliesmojošu vielu un skābekli. Turklāt tie nodrošina elektriskās izolācijas pret augstspriegumu (līdz 30 kV/mm), aizsargā pret pārkaršanu, ko izraisa daļēja siltuma veidošanās, un ar aizsardzības klasi IP68 nodrošina aizsardzību pret putekļiem, kā arī pret ilgstošu iegremdēšanu ūdenī.

Potting-pildīšana piedāvā lietotājam daudzas iespējas. Tipiski produkti, kuriem tiek izmantota šī metode, ir akumulatoru bloki, jaudas un vadības elektronika, lādētāji, EX aizsargāta elektronika, sensori, monitori un displeji.

Komponentu aizsardzības metode: konformālais pārklājums

WW Trilogie Text 2022 new
1. att.: Plānslāņa pārklājums (kreisajā pusē), biezslāņa pārklājums (vidū) un hermetizācija (labajā pusē) salīdzinājumā  Avots: Werner Wirth
Izmantojot konformālo pārklājumu, drukātās shēmas tiek pārklātas pilnībā vai tikai selektīvi. Selektīvā pārklājuma gadījumā ar aizsargslāni tiek pārklātas tikai nepieciešamās drukātās shēmas zonas. Parasti izšķir divus pārklājuma veidus: plānslāņa pārklājums, pateicoties ātrai sacietēšanai un piemērotai viskozitātei, nodrošina ražošanas procesu augstu rentabilitāti. Savukārt īpaši augstu malu un virsmu aizsardzību, kas elektroniskos mezglus pasargā jo īpaši no ekstremāla mitruma, nodrošina biezslāņa pārklājums. Abos gadījumos konformālie pārklājumi pēc izžūšanas veido slāņa biezumu tikai 30–2000 µm. Tādējādi elektronisko mezglu joprojām var uzstādīt ierobežotā telpā. 

 Ņemot vērā aizsarglakas atšķirīgo viskozitāti un tādējādi atšķirīgo izplūdes uzvedību, uz aprīkotajiem elektroniskajiem mezgliem bieži tiek piemērots DAM & FILL princips. Šajā gadījumā ar tiksotropu aizsarglaku tiek veidots „Dam” (latv. „dambis”), piemēram, ap detaļām, kuras nedrīkst pārklāt, piemēram, ap savienotājiem. Pārējās detaļas pēc tam tiek pārklātas ar zemas viskozitātes aizsarglaku („Fill”, latviski „pildījums”).

Konformālajai pārklāšanai tiek izmantoti dažādi polimēru materiāli. Tādējādi lietotāji var izvēlēties, piemēram, starp silikona bāzes un UV sacietējošiem produktiem. Pirmie, pateicoties plašajam temperatūras diapazonam no -40 °C līdz +200 °C, lieliski piemēroti smagiem ekspluatācijas apstākļiem, piemēram, aviācijā un kosmonautikā vai jūras platformās. Otrie sastāv no akrilātiem un poliuretāniem vai abu materiālu hibrīdiem. Tie izceļas galvenokārt ar to, ka, pateicoties UV iedarbībai, ļoti ātri

sacietē un piemīt ļoti laba termiskā šoka izturība. Konformālo pārklājumu pielietojuma jomas ir daudzveidīgas un sniedzas no automobiļu nozares līdz dzelzceļa tehnikai, sensoriem, rūpnieciskajai elektronikai, medicīnas tehnikai, kā arī minētajai jūras vēja enerģijas un aviācijas un kosmosa tehnoloģijai.

Komponentu aizsardzības metode: karstā līme formēšana

Ausschnitt Draeger
2. attēls: Karstā līme formēšana, izmantojot ugunsdzēsēja ķiveri kā piemēru. Vidū redzams: savienotāji, kuriem izgriezumi izveidoti, izmantojot „Dam & Fill“ metodi.  Avots: Werner Wirth
Īpaša liešanas metode ir karstā līme (Hotmelt Moulding). Šajā procesā vienā darbības posmā mezglu apklāj ar materiālu, tādējādi izveidojot korpusa struktūru un vienlaikus aizsargājot mezglu. Elektronika netiek bojāta, jo zemas viskozitātes termoplastiskajiem materiāliem ir zema apstrādes temperatūra un tie tiek apstrādāti ar daudz mazāku iesmidzināšanas spiedienu nekā parastajā plastmasas iesmidzināšanā. Tas, no vienas puses, saudzē detaļas, vienlaikus ļaujot termoplastiem ātri sacietēt, un padara procesu salīdzinoši lētu.

Tādējādi zema spiediena liešana ļauj pat jutīgus komponentus, piemēram, kontaktus, sensorus, drukātās shēmas un spoles, apvalkot, salīmēt vai hermetizēt atbilstoši IP68 standartam videi draudzīgā veidā, tādējādi aizsargājot tos arī pret vislielākajām slodzēm.

Viena no nozarēm, ko ārējie faktori ietekmē visvairāk, ir, piemēram, lauksaimniecība. Šeit mašīnas ikdienā ir pakļautas dažādiem laika apstākļiem. Elektronikas aizsardzībai Hotmelt Moulding ir ideāli piemērots: tas nodrošina uzticamu un ilgstošu aizsardzību pret mitrumu, temperatūras svārstībām, koroziju un triecieniem. 

Secinājums

icon info r

Ieliekšana, konformālā pārklāšana vai karstā līme: tas, kura komponentu aizsardzības metode ir vispiemērotākā, vienmēr ir atkarīgs no konkrētās elektronikas izmantošanas jomas un ar to saistītajām prasībām. Universāla risinājuma nav.

Problēma saistībā ar savienotājiem

Schliffbild Verguss
3. att.: Divdaļīga savienotāja un viengabala „flexilinkb-t-b” šķērsgriezuma attēls. Avots: ept GmbH
Ekstrēmas temperatūras, netīrumi un mitrums, ķīmiska vai mehāniska slodze: izmantojot atbilstošu komponentu aizsardzības metodi, elektronika tiek pasargāta no gandrīz jebkuras ārējas ietekmes. Tomēr šajā sakarā ir jāņem vērā viens aspekts: hermetizācija ir iespējama tikai tad, ja izmantotie materiāli neierobežo iebūvēto komponentu funkcionalitāti. Tomēr tam ir nepieciešams arī atbilstošs, ar hermētiķi saderīgs savienojuma risinājums – tādējādi ir izslēgta parasto plašu savienotāju izmantošana. Iemesls tam ir galvenokārt divdaļīgā atsperes-naža kontaktu tehnoloģija, kurā hermētiķis var iekļūt jutīgajā savienojuma zonā un tādējādi traucēt kontaktu.

Tādēļ, izmantojot tradicionālos savienotājus, pirms iepildīšanas kontaktzonu ir jāaizsargā ar Dam & Fill metodi, lai neapdraudētu to ar iepildīšanas masu (2. att.). Šeit ir svarīgi, ka iepildīšanas masa kontaktzonā, pirmkārt, var ietekmēt kontaktpunktus un tādējādi pārtraukt signāla pārraidi. Otrkārt, tā kavētu atsperes relaksācijas īpašības.

Lai tomēr būtu iespējama hermetizācija un vienlaikus nodrošinātu nepieciešamo drošību pret atteicēm, ieteicams izvēlēties viengabala savienojuma risinājumu, t. i., savienotāju, kam nav tradicionālās savienojuma zonas. Šādā viengabala savienotājā hermetizācijas masas iekļūšana kontaktzonā ir neiespējama.  

Iespiešanas tehnika kā vēlamā savienošanas metode

UEbersichtsbild flexilink btb
4. att.: „flexilinkb-t-b“印制电路板 savienotājs ar „ept Tcom press®“ iespiešanas zonu Avots: ept GmbH
Tādējādi viengabala savienotāji nodrošina šiem materiāliem nepieciešamo IP aizsardzības pakāpi, lai būtu iespējama hermetizācija – un tādējādi izveidotu ilgtspējīgu un izturīgu savienojuma risinājumu. Tomēr arī savienojuma tehnoloģijas izvēle šeit spēlē svarīgu lomu. Ar abpusējo presēšanas zonu palīdzību savienojuma zona kļūst gāzes necaurlaidīga, pateicoties aukstajai metināšanai starp vara uzmavu un presēšanas zonu, tādējādi veidojot liejamu savienojumu starp divām platēm, kas jau ir miljardiem reižu pierādījis savu efektivitāti praksē.

Lochspezifikation Flexilink
5. att.: ept iespiešanas zonas caurumu specifikācija Avots: ept GmbH
Tomēr, lai nodrošinātu šo gāzes necaurlaidīgo savienojumu, ir obligāti nepieciešams izveidot caurvadu savienojumu saskaņā ar ept specifikāciju:


Tādējādi, pateicoties savienojuma zonas izlaišanai, savienotājs, lietojot ievietošanas tehniku, spēj izturēt arī triecienus līdz pat 200 g. Arī materiāla kustības, kas rodas lielu temperatūras svārstību dēļ, kā arī kaitīgo gāzu ietekme neietekmē savienojumu. Iespiešanas tehnoloģija salīdzinājumā ar lodēšanas tehnoloģiju daudzkārt palielina uzticamību, jo nevar rasties ne aukstas, ne salauztas lodējuma vietas. Turklāt tādējādi var izvairīties no darbietilpīgiem selektīviem lodēšanas darbiem, dārgiem kabeļu risinājumiem un atstarotājiem, kas ļauj izstrādātājiem ne tikai ietaupīt vietu uz drukātās plāksnes, bet arī samazināt izmaksas līdz pat 50 procentiem.  

Ar vienu vienīgu komponentu tiek izveidots gan mehānisks, gan elektrisks savienojums. Jo īpaši moduļveida mezglos ar konfigurējamām funkcijām vai dažādiem veiktspējas līmeņiem iespiešanas procesu var lieliski iekļaut montāžas procesa noslēgumā. Šajā gadījumā pēc izvēles uz pamatplatēm var uzstādīt dažādus moduļus. Tādējādi vienā ātrā darba posmā var ražot ļoti daudzveidīgus produktus. Tā kā ir iespējama arī moduļa galīgā hermetizācija, elektriskais un mehāniskais savienojums paliek uzticams.  

Ielējot kompozītu materiālu, lietotāji var maksimāli pasargāt savu elektronisko mezglu no agresīvām vides ietekmēm. Tomēr, ja lietotājs apsver komponentu aizsardzību savai lietošanai, viņam jāņem vērā arī piemērota savienotāja izvēle kopā ar atbilstošu savienojumu tehniku. Viengabala, iespiests un ieliets – šādā kombinācijā elektroniskie mezgli ir pasargāti pret (gandrīz) visām ietekmēm.

Vairāk par presēšanas tehnoloģiju bezmaksas informatīvajā dokumentā

Icon Whitepaper
Vēlaties iegūt vēl detalizētākas zināšanas par iespiešanas tehnoloģiju?
Lai saņemtu izsmeļošu informāciju par iespiešanas tehnoloģijas pamatiem, mēs ar prieku nosūtīsim jums mūsu bezmaksas informatīvo materiālu:

Pieprasīt informatīvo materiālu »

Atbilstošs iespiežamais savienotājs

Flexilink Produkt Kurzbeschreibung 515x3006
flexilink b-t-b

Mūsu savienotājs flexilink b-t-b precīzi atbilst šīm izturības un darbības drošības prasībām, turklāt tas ir pieejams arī ar labi pārbaudīto iespiešanas tehnoloģiju.
Papildu informāciju par produktu atradīsiet šeit:


Flexilink »
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Vai ir kādi jautājumi?
Tad lūdzu sazinieties ar mums!

Pieteikums, izmantojot veidlapu

+49 8861 2501 0

sales@ept.de
Paldies! Drīzumā sazināsimies ar jums,

lai apspriestu jūsu prasības. Mēs sagatavosim un nosūtīsim jums detalizētu ziņojumu par ātrdarbības īpašībām, kā arī S-parametrus jūsu paša izstrādājuma simulācijai.

Pieprasiet HighSpeed īpašības un S-parametrus, lai simulētu savu projektu

Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.
Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

Paldies par interesi — mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu pēc iespējas drīzāk.

Kontaktu veidlap

Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

Personas dati

Jūsu ziņa

Datu aizsardzība

Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

Paldies par interesi — mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu pēc iespējas drīzāk.

Kontaktu veidlap

Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

Personas dati

Atsaukums

Jūsu ziņa

Mani interesē

Informatīvie materiāli

Datu aizsardzība

Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Paldies par Jūsu interesi

Šeit varat lejupielādēt informatīvo dokumentu:

Lejupielādēt informatīvo dokumentu

Pirms lejupielādēt informatīvo dokumentu, lūdzu, aizpildiet šos laukus. Paldies.

Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti.

Personas dati

Datu aizsardzība

Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

Paldies par interesi par mūsu tīklošanās pasākumu pēc izstādes „Electronica“. Mēs izskatīsim jūsu pieteikumu un pēc iespējas drīzāk apstiprināsim jūsu dalību.

Pieteikuma veidlapa

Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

Personas dati

Datu aizsardzība

Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Paldies par jūsu pieprasījumu

Mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu un sazināsimies ar jums pēc iespējas drīzāk.

Jūsu prasības attiecībā uz nepieciešamo savienotāju

Ar * atzīmētie lauki ir obligāti, lūdzu, aizpildiet tos.

Kontaktpersona

Jūsu pieprasījums

Nepareizs faila formāts! Lūdzu, izvēlieties PDF vai JPG failu.
Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

Paldies par jūsu pieprasījumu

Mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu un sazināsimies ar jums pēc iespējas drīzāk.

Pieprasīt savienotāju individualizāciju

Ar * atzīmētie lauki ir obligāti, lūdzu, aizpildiet tos.

Kontaktpersona

Jūsu pieprasījums

Nepareizs faila formāts! Lūdzu, izvēlieties PDF vai JPG failu.
Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.