Havacılık Uygulamaları için Koruyucu Kaplama İşlemi Geliştirilmesi

Koruyucu kaplamalar elektronik devreyi sert ortamlardan, devre kartının topografyasına "uyan" bir kimyasal filmle korur. Bu kaplamalar, arızaları azaltarak ürün güvenilirliğini geliştirirken aynı zamanda nem, kimyasal, kirlilik, titreşim, korozyon ve termal strese karşı korumaktadır. Koruyucu kaplamanın faydaları endüstriye göre değişen önemlilik gösterir. Havacılık elektroniğinde korozif gazlardan, gazdan arındırmadan, lehim ipliklenmelerinden ve radyasyondan korunmanın faydaları üzerinde durulmaktadır. Bu makalede, sıvı kaplama malzemeleri üzerinde duracağız.

Yeni koruyucu kaplama kullanıcıları için ilk durak, iki yaygın kullanılan kaplama şartnameleri. MIL-I-46058 MIL-I-46058, koruyucu kaplamada askeri şartnamedir. Son 20 yıl içinde geliştirilen yeni kart tasarımları için aktif olmamasına rağmen, bu belge bugün hala yaygın bir şekilde referans gösterilmektedir. Bu, bugün bile, son kullanıcıları mutlaka bu standarda uymaya çalışmaktan alıkoymaz. Daha güncel şartname en iyi uygulamaları belgeleyen değerli bir kardeş el kitabına (IPC-CC-830-HDBK) sahip olan IPC-CC-830'dur. Çoğu üretici kaplama seçimi ve uygulama sürecinin uygunluğuna rehberlik etmek için dayanak olarak bu şartnamelerden birini kullanmaktadır.

Çeşitli kaplama çeşitleri ve uygulama yöntemleri bulunmaktadır. Hem IPC hem de MIL şartnameleri silikonları (SR), akrilikleri (AR), üretanları (UR) ve epoksileri (ER) içeren kaplama tiplerini notlar. Belirli bir uygulama için uygun kaplamanın seçilmesi her kaplama çeşidinin artı ve eksi yönlerine odaklanarak alınan çok kişisel bir karardır ve her bir yapının sağladığı koruma ile ilgilidir.

Koruyucu kaplama süreciniz için tercih edilen uygulama yöntemini belirlemeden önce, devre kartlarınızın kapsama gereksinimlerini değerlendirmek kritik önem taşımaktadır. Konnektörler, ölçme noktaları, RF ekranlama ve anahtar gibi bazı bileşenler çoğu kez kaplanmamaktadır. İstenilen kapsam alanının anlaşılması, boşluk bırakma alanları ve "isteğe bağlı" alanlara nasıl yaklaşacağınız konusunda müşterilerinizle bir anlayışa sahip olmak kaplama işleminizi gerçekleştirmenin önemli ögeleridir. İsteğe bağlı alanlar çoğu zaman metal olmayan bileşenler veya gerekli olmasa da koruyucu kaplamanın uygun olduğu açık tahta bölgelerdir. Bazen, bir tasarımcı veya kalite departmanı kapanmayacak tüm alanlarda kaplama uygulaması görmek isteyebilir.

Koruyucu kaplama kalınlığı çıplak, düz kart yüzeyleri veya test kuponları üzerinde test edilir. Tercih edilen, sertleştirilmiş, koruycu kaplama kalınlığı yapı ile değişir. The IPC (Association Connecting Electronics Industries) standardı, sertleştirilmiş filmlerin akrilik, üretan ve epoksi reçineler için 25-75 μm (0.98-2.95 mil) aralığında olduğunu kabul etmektedir. Silikonlar kabaca iki kat kalınlıkta uygulanır. Her yapı başına IPC-CC-830 tarafından önerilen kaplama kalınlığı Şekil 1'de belirtilmiştir Formülü yapan kişinin teknik veri sayfasında temel performans kriteri oluşturulurken kalınlık da çoğu kez ele alınmaktadır. Bu performans özellikleri genellikle Şekil 1.de gösterilen kalınlık aralığında belirlenen değerleri yansıtır. Son olarak, kalınlığa, devrenin mühendislik çiziminin en uygun yerinde de değinilebilir. Uygulamanızda kaplama kalınlığının artması, montajınızın korumasındaki artışla ilişkilendirilmez. Yine de, son kullanıcıların kaplama kalınlığında sınırları zorlaması alışılmamış bir durum değildir. Son kullanıcılar çeşitli nedenlerden dolayı daha kalın film kaplamaları tercih etmektedirler. Montaj sert bir ortama kurulabilir veya basitçe, işlem mühendisine iç rahatlığı sağlayabilirsiniz. Tavsiye edilenden daha kalın bir film yapılmamadır. Önerilen kalınlık aralığının dışında, formülü yapan kişi üretim performansı sağlayamayabilir. Hatta ürün, yüksek film kalınlığında koruma işlemine aykırı özellikler gösterebilir. Akrilikler ve üretanlar gibi sert kaplamalar genellikle kürlenmiş film yapıları arttıkça çatlayabilir. Kısacası, işleminiz için uygun film kalınlığı için yayınlanmış standartlar mevcuttur. Bu bağımsız araştırmanın dışında, son kullanıcılar genellikle kendi standartlarını belirleyerek önerilen hedef aralığının dışına çıkabilirler. Bu örnekler her zaman üretim öncesi formülü yapan kişi ile müzakere edilmelidir. Ayrıca, bu kapsama gereksinimlerinin nihai uygulama yönteminize ne yaptıklarına dikkat etmeniz gerekmektedir. Kalın film işlemleri bir kaplama uygulamasının akış özelliklerini arttırabileceğinden ve koruma yapılmayacak alanların çevresinde yönetilmesi zor olduğundan, özellikle köşelerde, yanlarda veya alt katlarda (gerekliyse), paketlerdeki gerekli kapsam alanı ince film uygulamalarında zor olabilir. Kaplama çeşidi, kalınlık ve uygulama metodu kusursuz bir işlem uygulamasında hassas bir denge gerektirmektedir

Üreticiler, kaplama işlemlerini yaparken seçim yapmak için çok sayıda uygulama yöntemine sahiptirler. Bütçe, yönetim kurulu hacmi ve ürün karması gibi faktörler tipik olarak bu kararı oluşturmada belirgin faktörlerdir. Bununla birlikte, kalite ve mühendislik tarafından gerekli kapsama alanı dikkate alınarak belirlenen gereklilikler karar verme sürecinde önemli bir faktör olmalıdır.