Hermetyzacja płytek PCB – rodzaje zabezpieczeń

Produkt hermetyczny, czyli „szczelnie zamknięty”, jak podaje Słownik Języka Polskiego, jest dokładnie zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi i wpływem otoczenia. Hermetyzacja często wykorzystywana jest w kontekście pojemników na żywność, ale dotyczy również zabezpieczenia obudowy urządzeń elektrycznych. W jaki sposób odbywa się proces hermetyzacji i jakie substancje są niezbędne do jego przeprowadzenia? Zapraszamy do lektury artykułu.

Skuteczne i trwałe uszczelki

Rodzaje zabezpieczeń podajemy na przykładzie ochrony płytek PCB – płytek drukowanych, które przeznaczone są do montażu podzespołów elektronicznych. Ich obudowa jest pierwszym oraz najważniejszym elementem ochronnym, ale mimo iż zapewnia zabezpieczenie uszkodzeniami mechanicznymi, może nie wystarczać na niekorzystne warunki środowiskowe. W takim przypadku do elementów składowych należy dodać uszczelki wylewane – ze spienionych poliuretanów lub silikonów. Dzięki nim płytki PCB są bardzo odporne na wpływ pyłów i cieczy z zewnątrz, a także na wielokrotne otwieranie i zamykanie obudowy. Skuteczność i trwałość takiego zabezpieczenia zapewniają materiały odpowiednio dobrane pod względem chemicznym i fizycznym oraz fakt, że uszczelki są znakomicie dopasowane do kształtu szczeliny w obudowie produktu

Elastyczne i odporne na działanie wysokich temperatur żywice

Uszczelki nie dają jednak pełnej ochrony płytkom PCB, które mogą być cały czas narażone na m.in. kondensacje resztkowej wilgoci czy zmiany temperatury. Warto je dodatkowo zabezpieczyć poprzez zalanie wnętrza substancją ochronną – żywicą poliuretanową lub epoksydową. Tego rodzaju metoda hermetyzacji jest jedną z najstarszych i polega na zalewaniu ułożonych elementów żywicą i pozostawienie ich do momentu jej związania oraz utwardzenia zalewy. W trakcie hermetyzacji płytek PCB za pomocą żywicy poliuretanowej lub epoksydowej ważne jest, aby:

• dokładnie wymieszać każdy ze składników, przestrzegając przy tym proporcji mieszania
• odpowietrzyć pęcherzyki powietrza,
• zalewać od najniższego punktu formy,
• zamykać pojemniki z żywicą zaraz po pobraniu materiału, aby nie utleniały się i nie pochłaniały wilgoci.

Epoksydy wykazują dużą odporność na działanie wysokich temperatur (nawet do 180°C), mają doskonałą adhezję do większości materiałów, a także są wyjątkowo odporne na czynniki środowiskowe i substancje chemiczne. Poliuretany z kolei cechują się większą elastycznością, mają większą skalę dostępnych twardości i wykazują się o wiele słabszą reakcją egzotermiczną oraz szybszym czasem utwardzania.

Hermetyzacja za pomocą zalewy żywicowej może służyć nawet jako konstrukcja nośna i spełniać funkcję obudowy płytek PCB. Można ją przeprowadzać dzięki różnorodnym aplikacjom, które gwarantują pełne zabezpieczenie płytek przed jakąkolwiek ingerencją z zewnątrz – wyjaśnia ekspert z firmy BLelektronik, która oferuje kompleksowe rozwiązania w zakresie klejenia, uszczelniania i hermetyzacji dla elektroniki, energetyki i przemysłu.