Baugruppenversiegelung Anforderungen an eine Schutzlackierung

Das Buch „Schutzlacke für elektronische Baugruppen“ spiegelt den heutigen Kenntnisstand über Schutzlackierungen wider. ELEKTRONIKPRAXIS stellt das Buch vor und veröffentlicht einen Auszug.

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

N & H Technology GmbH

Lackwerke Peters GmbH & Co. KG

Bei der Entwicklung elektronischer Schaltungen ist neben Design, Integration in eine Gesamtfunktionalität und konstruktiven Rahmenbedingungen auch die Herstellung mit kostengünstigen Materialien und Produktionsmethoden sowie Dauerzuverlässigkeit und Qualität zu berücksichtigen. Die Vorgaben zum Einsatz einer Schutzbeschichtung oder zusätzlicher konstruktiver Maßnahmen ergeben sich aus der Funktion und den späteren Einsatzbedingungen einer elektronischen Baugruppe.

In Bezug auf die elektrische Funktionalität und die Dauerzuverlässigkeit ist eine eventuelle Schutzbeschichtung bereits im Entwicklungsstadium zu planen. Insbesondere das Planen eines Beschichtungsverfahrens kann hier zu erheblichen Vereinfachungen im Beschichtungsprozess und letztendlich zu Kosteneinsparungen führen. Neben der grundsätzlichen Frage nach der Kompatibilität von Bauelementen mit dem Beschichtungsprozess ist zu klären, ob eine spätere Tauchlackierung oder eine partielle Beschichtung vorgesehen ist. Mögliche Stoffverbotslisten, die die Auswahl eines Schutzlackes einschränken, sind ebenfalls im Vorfeld zu prüfen.

Die Frage der Kompatibilität mit anderen Prozessen bzw. deren Rückständen wie Lotpastenharzen, Flussmitteln etc. ist ebenfalls zu berücksichtigen, insbesondere bezüglich des elektrischen Isolationswiderstandes bei Feuchtebelastung und der Rissbildung bei Temperaturwechselbelastung. Entsprechende Kompatibilitätsanforderungen sind zu vereinbaren. Diese beinhalten üblicherweise Untersuchungen zum Feuchte-/Isolationswiderstand bei unterschiedlichsten Kriterien, gegebenenfalls mit Vorschädigungen über eine Temperaturdauerlagerung oder Temperaturwechsellagerung.

Insbesondere sind denkbare Belastungskriterien für die beschichtete Baugruppe möglichst im Vorfeld abzuklären. Dies sind vornehmlich:

• die spätere maximale Temperaturbelastung,

• die Dauer der Temperaturbelastung,

• Temperaturwechselanforderungen,

• Einwirkung von Betriebsstoffen (Öle, Fette usw.),

• Einwirkdauer und -temperaturen von Betriebsstoffen,

• Feuchtebelastung, ggf. Betauung,

• spätere Umgebungsatmosphäre,

• mögliche Bildung eines abweichenden Mikroklimas,

• mechanische Beanspruchungen der Beschichtung.

Diese Kenndaten werden in Verträgen und Lastenheften beschrieben und korrelieren meistens mit Vorgaben zur Zuverlässigkeit der elektronischen Baugruppe und Qualitätskennzahlen. Neben den Hausnormen werden immer häufiger internationale Normen der IPC/ISO/DIN EN als Basis für die Gestaltung, Auslegung und die Auswahl von Stoffen herangezogen, oder auch Gesetze oder Verordnungen, die auf die Stoffauswahl und die Verarbeitung von Beschichtungsstoffen hinweisen.

Hier ist insbesondere die IPC-Richtlinie IPC-A-610D „Acceptability of Electronic Assemblies“ zu nennen. Sie beschreibt Materialien, Methoden und Abnahmekriterien für die Herstellung von qualitätsgerechten Lötverbindungen und Baugruppen. Neben Anforderungen an die Reinheit der Baugruppe in Kapitel 10.4 „Cleanliness“ (betrifft Flussmittelrückstände, Schmutzpartikel, Chloride, No–Clean-Rückstände etc,) ist in Kapitel 10.5 „Coatings“ auch die Beschichtung (Lötstopplacke, Schutzlacke, konforme Beschichtungen etc.) beschrieben. Die IPC-A-610D kann als ein selbständiges Dokument für die Inspektion eingesetzt werden. Sie steht aber auch in einem engen Zusammenhang mit den anderen existierenden IPC-Dokumenten.

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