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PCB设计:环保涂层将成为主流

四月 06, 2023 | Saskia Hogan, Electrolube
PCB设计:环保涂层将成为主流

与传统溶剂基涂层相比,毫无疑问生物基涂层对环境的影响更小,更能满足制造商和终端用户的环保和可持续性要求。目前在许多新型生物基三防漆的开发过程中观察到的最大好处是性能和可靠性显著提高。

例如,与许多石化衍生材料相比,我们开发的生物基材料具有更好的抗凝结性、热稳定性、柔韧性和附着力。这种生物涂层在环境认证方面表现出色,是一种双赢的解决方案。选择生物涂层也有助于制造商的工艺在未来经得住考验。例如目前提出的所有新气候变化目标,包括一些要求制造商在短短几年内做出重大改变的环保措施,已经选择生物基替代品的企业将在竞争中占据显著优势。

让我们来看看为什么基于有机可再生成分的三防漆可以帮助制造商在不影响性能的情况下保持领先。需要先考虑以下两个问题及答案。

 

你认为未来的涂层是“更环保”,还是仍需要更传统的溶剂基涂层?

溶剂基三防漆因其易于使用、成本效益高且有多种选择,而在电子市场上被广泛采用。虽然溶剂基三防漆非常受欢迎,且会存在相当长的时间,但目前面对有限的资源,我们需采取更谨慎的态度,希望获得更环保和可持续的三防漆产品。

特别是新一代电子产品消费者,以及产品设计师、电子设计工程师、化学工程师、营销人员,对可持续性和环境友好型解决方案越来越感兴趣,他们愿意创建真正与众不同的产品。目前整个供应链的态度都已转变,更愿意采用环保的方法,实现更环保的未来,而为了满足该需求也造成了很多压力。

除了这种环保意识,工业界也出现了对保护材料的需求,需要材料能使电子产品承受更恶劣的环境。政策变得越来越严格,制造商面临满足不断变化需求的压力。我们的研究表明,天然材料,包括来自食物垃圾的材料,可以提供与传统材料相似或更好的性能和保护。有了这些有前景的特性,深入研究可再生能源用于涂层产品开发似乎是合乎逻辑的。大自然为我们提供了更好的解决方案,既可持续又高效,所以“更环保”的三防漆似乎更有发展前景。

 

在UV固化三防漆中二次化学固化的好处是什么?

当研究传统的UV固化三防漆时,发现材料存在UV初级固化和二次湿气固化。这意味着,只要紫外线照射到涂层,则会在几秒钟内固化材料。然而紫外线照射不到的区域则无法固化。在高元件或低元件下部及中间,我们仍然希望三防漆固化以确保能均匀保护。对于这些区域需要二次固化。

许多常见的UV固化涂层使用大气中的湿汽进行二次固化,会释放可强烈气味的副产物。对于PCB放置在气密外壳中的应用,可用的湿汽是有限的,可能会导致固化不充分和对电子产品的保护有限,暴露已涂覆的PCB。根据UV涂层的不同,二次固化可能需要几天、几周,有时甚至几个月。

然而,作为二次固化,化学固化将与涂布三防漆一起发生。这是因为该过程不依赖于单一成分材料,而是使用“A”和“B” 两部分组成的材料,当混合完成时即会发生二次固化反应。在UV初级固化发生后,材料将进入二次固化阶段,而不需要任何环境输入。

根据涂层的类型、厚度和温度,二次固化也会发生得更快;通常可以在16~24小时内完成。在大多数情况下,涂覆后的PCB可直接组装到机箱中。由于不需要湿汽,可以关闭外壳,而无需担心某些区域不能固化。

这对客户来说是巨大的优势,因为它减少甚至消除了生产和组装之间对过度缓冲存储的需求。这意味着生产成本的巨大节约。随着制造成本的飙升,尽可能节省成本已成为许多公司的首要任务。

抛开节约成本的好处不谈,真正的进步意味着要探究如何确保产品是环保的;这些创新的新涂层所实现的性能改进只是它们令人惊喜的一小部分。虽然此类材料的开发重点侧重于满足汽车和航空航天应用的苛刻要求,但其高性能水平将成为任意应用的最佳选择。当抗热冲击循环和抗冷凝发挥作用时,这些产品就实现真正的价值(尽管热冲击循环和冷凝并非唯一引起失效的原因)。

当面临如何变革工艺以实现“更环保”未来时,考虑生物涂层如何使公司和环境都受益,这些材料可能正是解决之道。

 

更多内容可点击这里查看,文章发表于《PCB007中国线上杂志》23年3月号,更多精彩原创内容,欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。

标签:
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