Nii õnnestub komponentide kaitse – õige meetod, õige konnektor
Elektroonikatööstus on muutumas: olgu tegemist autotööstuse, päikese- ja tuuletuuleenergia või tööstusautomaatikaga – elektrifitseerimine toimub kõigis valdkondades. Koos pidevalt suureneva võrgustumisega on viimastel aastatel kasvanud ka elektroonikarikke arv – Center for Automotive Researchi andmetel koguni 29% võrra. Sõltuvalt eeldatavatest keskkonnamõjudest on seetõttu vajalik elektroonikakomponentide kaitse. Selle abil saab elektroonikat usaldusväärselt kaitsta – selleks vajavad kasutajad aga ka vastavat valamisega ühilduvat ühenduslahendust.
Komponentide kaitsemeetodite kasvav vajadus
Erinevad meetodid kaitsevad elektroonilisi komponente löökide, vibratsiooni, niiskuse, mustuse, kõrge temperatuuri, pikaajaliste temperatuurikõikumiste ja nendest tulenevate kahjustuste eest. Komponentide kaitse võib seega oluliselt kaasa aidata lõpptoodete kasutusaja, töökindluse ja usaldusväärsuse parandamisele.
Sel põhjusel kasutatakse komponentide kaitsemeetodeid juba regulaarselt paljudes rakendustes: e-liikuvus, tööstusautomaatika, raudteerakendused, meditsiinitehnika (meditsiinitehnika), tuuleenergia ja päikesetuuleenergia, sideelektroonika, põllumajanduses ja kodumasinates – elektroonikat kasutatakse tänapäeval peaaegu kõikjal. Sellega seoses on üha suuremaks väljakutseks kasvav miniaturiseerimise trend. Elektroonika muutub üha väiksemaks ja nõuab erinevaid kaitsemeetmeid, et suurendada uuesti roomevahemikke ja kõrvaldada õhkvahemikud.
Sõltuvalt komponentide koormusest ja kasutusolukorrast valitakse seetõttu erinevate meetodite vahel: Potting-kapseldamine, konformpinne ja madalrõhu survevalu on neist kõige populaarsemad.
Sel põhjusel kasutatakse komponentide kaitsemeetodeid juba regulaarselt paljudes rakendustes: e-liikuvus, tööstusautomaatika, raudteerakendused, meditsiinitehnika (meditsiinitehnika), tuuleenergia ja päikesetuuleenergia, sideelektroonika, põllumajanduses ja kodumasinates – elektroonikat kasutatakse tänapäeval peaaegu kõikjal. Sellega seoses on üha suuremaks väljakutseks kasvav miniaturiseerimise trend. Elektroonika muutub üha väiksemaks ja nõuab erinevaid kaitsemeetmeid, et suurendada uuesti roomevahemikke ja kõrvaldada õhkvahemikud.
Sõltuvalt komponentide koormusest ja kasutusolukorrast valitakse seetõttu erinevate meetodite vahel: Potting-kapseldamine, konformpinne ja madalrõhu survevalu on neist kõige populaarsemad.
Konkreetsed küsimused?
Komponentide kaitsemeetod: potting-kapseldamine

Väga sageli kasutatakse ühe- ja kahekomponentsed valumaterjale, nn potting compounds. Kahekomponentsete valumasside puhul segatakse vaik ja kõvend vastavas segamissuhtes asjakohase masinatehnika abil ning valatakse standardjuhul staatilise segamistoru kaudu õõnsusesse. Seega on see külmkapseldamine-meetod vormimata protsess ja nõuab korpust, millesse valumass valatakse.
Potting-kapseldamine on palju eeliseid: see tagab mitte ainult suurepärase elektrilise isolatsiooni, kõrge soojusjuhtivuse ning vibratsiooni- ja löögikindluse, vaid on ka kemikaalide-, niiskuse-, termolöök- ja tsüklikindlusega, kaitseb elektroonikat tolmu ja niiskuse eest ning omab lisaks leegiaeglustavaid omadusi.
Standardina kasutatakse selleks vastavalt konkreetsetele nõuetele epoksiid-, polüuretaan- ja silikoonvaike. Need kõik erinevad üksteisest oma omaduste poolest (tabel 1).
Potting-kapseldamine on palju eeliseid: see tagab mitte ainult suurepärase elektrilise isolatsiooni, kõrge soojusjuhtivuse ning vibratsiooni- ja löögikindluse, vaid on ka kemikaalide-, niiskuse-, termolöök- ja tsüklikindlusega, kaitseb elektroonikat tolmu ja niiskuse eest ning omab lisaks leegiaeglustavaid omadusi.
Standardina kasutatakse selleks vastavalt konkreetsetele nõuetele epoksiid-, polüuretaan- ja silikoonvaike. Need kõik erinevad üksteisest oma omaduste poolest (tabel 1).
Lisaks nimetatud materjalidele on olemas ka spetsiaalsed valumaterjalid ja valuvärvid. Neid kasutatakse aga ainult äärmuslikes tingimustes. Näiteks kaitsevad need vastavalt ATEX-nõuetele plahvatuste eest, takistades süüteallika, põlevate ainete ja hapniku keemilist reaktsiooni. Lisaks võimaldavad need elektrilist isolatsiooni kõrgepinge vastu (kuni 30 kV/mm), kaitsevad ülekuumenemise eest osalise soojuse tekke korral ning pakuvad kaitseklassiga IP68 kaitset tolmu ja püsiva vee alla jäämise eest.
Potting-kapseldamine pakub kasutajale palju võimalusi. Tüüpilised tooted, mille puhul seda meetodit kasutatakse, on akupakid, võimsus- ja juhtelektroonika, laadijad, plahvatuskindlad elektroonikaseadmed, andurid, monitorid ja ekraanid.
Potting-kapseldamine pakub kasutajale palju võimalusi. Tüüpilised tooted, mille puhul seda meetodit kasutatakse, on akupakid, võimsus- ja juhtelektroonika, laadijad, plahvatuskindlad elektroonikaseadmed, andurid, monitorid ja ekraanid.
Komponentide kaitseviis: konformpinne

konformpinne abil kaetakse trükkplaadid kas täielikult või ainult valikuliselt. selektiivne katmine puhul kaetakse kaitsekihiga ainult trükkplaadi vajalikud alad. Reeglina eristatakse kahte katmisvarianti: õhukihiline katmine tagab tänu kiirele kõvenemisele ja kohandatud viskoossusele tootmisprotsesside kõrge majanduslikkuse. Paksukihiline katmine tagab eriti kõrge servade ja pindade kaitse, mis kaitseb elektroonilisi komplekte eelkõige äärmusliku niiskuse eest. Mõlemal juhul moodustavad konformpinne pärast kuivamist kihi paksuse vahemikus 30–2000 µm. Seega on võimalik elektroonilise kompleksi paigaldada ka piiratud ruumitingimustes.
Kuna kaitse- ja kaitselakkude viskoossus ja seega voolavus on erinev, kasutatakse komplekteeritud elektrooniliste komplektide puhul sageli DAM & FILL-põhimõtet. Siin luuakse tiksotroopse konsistentsiga kaitselakk „Dam“ (eesti keeles „tamm“), näiteks nende komponentide ümber, mida ei tohi valada, näiteks konnektor ümber. Ülejäänud komponendid niisutatakse seejärel madala viskoossusega kaitselakk („Fill“, eesti keeles „täitmine“). konformpinne
jaoks kasutatakse erinevaid polümeermaterjale. Seega saavad kasutajad valida muu hulgas silikoonipõhiste ja UV-võrgustuvate toodete vahel. Esimesed sobivad oma laia temperatuurivahemiku tõttu (-40 °C kuni +200 °C) suurepäraselt rasketesse kasutustingimustesse, nagu lennundus- ja kosmosetööstuses või avamerel. Viimased koosnevad akrülaatidest ja polüuretaanidest või nende kahe materjali hübriididest. Neid iseloomustab eelkõige see, et nad kõvenevad UV-kiirguse mõjul väga kiiresti ja omavad väga head termilist šokikindlust.
Konformkatte kasutusalad on mitmekesised ja ulatuvad autotööstusest raudteeraudteetehnika, anduritööstuseni, tööstuselektroonikani, meditsiinitehnikani ning eespool nimetatud Offshore-tuuleenergia ja lennundus- ning kosmosetehnikani.
Kuna kaitse- ja kaitselakkude viskoossus ja seega voolavus on erinev, kasutatakse komplekteeritud elektrooniliste komplektide puhul sageli DAM & FILL-põhimõtet. Siin luuakse tiksotroopse konsistentsiga kaitselakk „Dam“ (eesti keeles „tamm“), näiteks nende komponentide ümber, mida ei tohi valada, näiteks konnektor ümber. Ülejäänud komponendid niisutatakse seejärel madala viskoossusega kaitselakk („Fill“, eesti keeles „täitmine“). konformpinne
jaoks kasutatakse erinevaid polümeermaterjale. Seega saavad kasutajad valida muu hulgas silikoonipõhiste ja UV-võrgustuvate toodete vahel. Esimesed sobivad oma laia temperatuurivahemiku tõttu (-40 °C kuni +200 °C) suurepäraselt rasketesse kasutustingimustesse, nagu lennundus- ja kosmosetööstuses või avamerel. Viimased koosnevad akrülaatidest ja polüuretaanidest või nende kahe materjali hübriididest. Neid iseloomustab eelkõige see, et nad kõvenevad UV-kiirguse mõjul väga kiiresti ja omavad väga head termilist šokikindlust.
Konformkatte kasutusalad on mitmekesised ja ulatuvad autotööstusest raudteeraudteetehnika, anduritööstuseni, tööstuselektroonikani, meditsiinitehnikani ning eespool nimetatud Offshore-tuuleenergia ja lennundus- ning kosmosetehnikani.
Komponentide kaitsemeetod: madalrõhu survevalu

Valamise kapseldamine kuumsulatusvormimine (madalrõhu survevalu). Selle protsessi käigus ümbritsetakse komponent ühe tööetapiga materjaliga, mille tulemusena tekib korpusstruktuur ja komponent on samal ajal kaitstud. Elektroonika ei saa selle käigus kahjustada, kuna madala viskoossusega termoplastilised materjalid on töötlemisel madala temperatuuriga ja neid töödeldakse palju madalama sissepritsimisrõhuga kui tavalise plastist süstvormimise puhul. See säästab ühelt poolt komponente, võimaldab teisalt termoplastidel kiiresti kõveneda ja muudab protsessi suhteliselt odavaks.
Madalrõhu-süstimine (madalrõhu survevalu) võimaldab seega isegi tundlikke komponente, nagu kontaktid, andurid, trükkplaadid ja mähised, keskkonnasõbralikult ümbritseda, kokku liimida või IP68-standardile vastavalt tihendada, kaitstes neid seeläbi ka kõige tugevamate koormuste eest.
Üks välismõjudest tugevalt mõjutatud sektor on näiteks põllumajandus. Masinad on seal igapäevaselt erinevate ilmastikutingimuste mõju all. Elektroonika kaitsmiseks sobib „madalrõhu survevalu“ ideaalselt: see kaitseb usaldusväärselt ja pikaajaliselt niiskuse, temperatuurikõikumiste, korrosiooni ja vibratsiooni eest.
Madalrõhu-süstimine (madalrõhu survevalu) võimaldab seega isegi tundlikke komponente, nagu kontaktid, andurid, trükkplaadid ja mähised, keskkonnasõbralikult ümbritseda, kokku liimida või IP68-standardile vastavalt tihendada, kaitstes neid seeläbi ka kõige tugevamate koormuste eest.
Üks välismõjudest tugevalt mõjutatud sektor on näiteks põllumajandus. Masinad on seal igapäevaselt erinevate ilmastikutingimuste mõju all. Elektroonika kaitsmiseks sobib „madalrõhu survevalu“ ideaalselt: see kaitseb usaldusväärselt ja pikaajaliselt niiskuse, temperatuurikõikumiste, korrosiooni ja vibratsiooni eest.
Kokkuvõte
Potting, konformpinne või madalrõhu survevalu: milline komponentide kaitsemeetod sobib kõige paremini, sõltub alati elektroonika konkreetsest kasutusvaldkonnast ja sellega seotud nõuetest. Ühtset lahendust kõigile juhtudele ei ole olemas.
Probleem: konnektor

Äärmuslikud temperatuurid, mustus ja niiskus, keemiline või mehaaniline koormus: sobiva komponentide kaitsemeetodiga on elektroonika kaitstud peaaegu iga välise mõju eest. Siiski tuleb arvestada ühte aspekti: valamine (kapseldamine) on võimalik ainult siis, kui kasutatavad materjalid ei piira paigaldatud komponentide funktsionaalsust. Selleks on aga vaja ka vastavat, valamisega ühilduvat ühenduslahendust – tavaliste trükkplaatide konnektorite kasutamine on seega välistatud. Põhjuseks on enamasti kaheosaline vedru-nuga-kontakttehnoloogia, mille puhul võib valamisvalumass tungida haavatavasse ühenduspiirkonda (pistikuala) ja seega kontakti tekkimist takistada.
Tavapäraste konnektorite puhul tuleb seetõttu enne kapseldamine kontaktpiirkond „Dam & Fill“-meetodiga tihendada, et vältida valumass'i mõju (joonis 2). Selle eesmärk on vältida olukorda, kus valumass kontaktpiirkonnas ühelt poolt kahjustab kontaktpunkte ja katkestab seeläbi signaaliülekande. Teisalt pärsiks see vedru relaksatsiooniomadusi.
Et kapseldamine siiski võimaldada ja tagada samal ajal vajalik töökindlus, on soovitatav valida üheosaline konnektor, st pistikühendus, mis toimib ilma tavapärase pistikuala. Sellise üheosalise konnektori puhul on valumass'i tungimine kontaktpiirkonda võimatu.
Tavapäraste konnektorite puhul tuleb seetõttu enne kapseldamine kontaktpiirkond „Dam & Fill“-meetodiga tihendada, et vältida valumass'i mõju (joonis 2). Selle eesmärk on vältida olukorda, kus valumass kontaktpiirkonnas ühelt poolt kahjustab kontaktpunkte ja katkestab seeläbi signaaliülekande. Teisalt pärsiks see vedru relaksatsiooniomadusi.
Et kapseldamine siiski võimaldada ja tagada samal ajal vajalik töökindlus, on soovitatav valida üheosaline konnektor, st pistikühendus, mis toimib ilma tavapärase pistikuala. Sellise üheosalise konnektori puhul on valumass'i tungimine kontaktpiirkonda võimatu.
press-fit-tehnoloogia kui eelistatud ühendustehnika

Seega tagavad üheosalised konnektor nendele materjalidele vajaliku IP-kaitseaste, et võimaldada valamist (kapseldamine) – ja seeläbi püsivat ning vastupidavat ühenduslahendust. Kuid ka ühendustehnika valik mängib siin olulist rolli. Press-fit-tsoon sissepressimisalade abil muutub ühenduspiirkond (ühendusala) vaskmuhvi ja press-fit-tsoon (press-fit-tsoon) vahelise külmkeevituse (külmkeevitus) tõttu gaasikindel (gaasitihe) ning moodustab seega valatava ühenduse kahe trükkplaadi vahel, mis on praktikas juba miljardite kordade jooksul oma tõhusust tõestanud.

Selle gaasitihe ühenduse tagamiseks on aga hädavajalik teostada läbiviikude paigaldamine (metalliseeritud ava) vastavalt ept-spetsifikatsioonile:
Pistikuala puudumise tõttu suudab pistikühendus (konnektor) koos sissepressimistehnikaga (press-fit-tehnoloogia) taluda ka kuni 200 g suuruseid löökkoormusi. Ka suurte temperatuurikõikumiste tagajärjel tekkivad materjali liikumised ning kahjulike gaaside mõju ei kahjusta ühendust. Survestamisega paigaldamise tehnika (press-fit-tehnoloogia) suurendab usaldusväärsust võrreldes jootmistehnikaga (jooteühendus) mitmekordselt, kuna ei teki ei külmi ega murdunud jootekohti. Lisaks on sel viisil võimalik vältida keerukaid selektiivseid jootmistöid, kalleid kaablilahendusi ja distantspuks, mille tulemusena arendajad mitte ainult säästavad ruumi trükkplaadil, vaid suudavad ka kulusid kuni 50 protsenti vähendada.
Ainult ühe komponendiga luuakse nii mehaaniline kui ka elektriline ühendus. Eriti modulaarse ülesehitusega komponentide puhul, millel on konfigureeritavad funktsioonid või erinevad jõudlustasemed, sobib sissepressimine suurepäraselt paigaldusprotsessi lõppfaasi. Siin saab valikuliselt paigaldada erinevaid mooduleid alusplaatidele. Nii on võimalik ühe kiire tööetapiga toota väga mitmekesiseid tooteid. Kuna on võimalik ka mooduli lõplik valamine (kapseldamine), säilib elektriline ja mehaaniline ühendus usaldusväärselt. Valamise abil
saavad kasutajad oma elektroonilist moodulit maksimaalselt kaitsta agressiivsete keskkonnamõjude eest. Kes aga kaalub oma rakenduse jaoks komponentide kaitset, peab arvestama ka sobiva konnektori valikuga koos sobiva ühendustehnikaga (ühendustehnika). Üheosaline, sissepressitud ja valatud – selles kombinatsioonis on elektroonilised moodulid kaitstud (peaaegu) kõigi mõjude eest.
Ainult ühe komponendiga luuakse nii mehaaniline kui ka elektriline ühendus. Eriti modulaarse ülesehitusega komponentide puhul, millel on konfigureeritavad funktsioonid või erinevad jõudlustasemed, sobib sissepressimine suurepäraselt paigaldusprotsessi lõppfaasi. Siin saab valikuliselt paigaldada erinevaid mooduleid alusplaatidele. Nii on võimalik ühe kiire tööetapiga toota väga mitmekesiseid tooteid. Kuna on võimalik ka mooduli lõplik valamine (kapseldamine), säilib elektriline ja mehaaniline ühendus usaldusväärselt. Valamise abil
saavad kasutajad oma elektroonilist moodulit maksimaalselt kaitsta agressiivsete keskkonnamõjude eest. Kes aga kaalub oma rakenduse jaoks komponentide kaitset, peab arvestama ka sobiva konnektori valikuga koos sobiva ühendustehnikaga (ühendustehnika). Üheosaline, sissepressitud ja valatud – selles kombinatsioonis on elektroonilised moodulid kaitstud (peaaegu) kõigi mõjude eest.
Lisateavet teemal „press-fit-tehnoloogia“ leiate tasuta valgest raamatust

Soovite saada veelgi põhjalikumat erialateadmist sissepressimistehnika (press-fit-tehnoloogia) kohta?
Sissepressimistehnika põhimõtete kohta saadame teile meeleldi meie tasuta valge raamatu:
Valge raamatu tellimine »
Sissepressimistehnika põhimõtete kohta saadame teile meeleldi meie tasuta valge raamatu:
Valge raamatu tellimine »
Sobiv surumisühenduskonnektor

flexilink b-t-b
Meie konnektor flexilink b-t-b vastab täpselt nendele vastupidavuse ja töökindluse nõuetele ning on saadaval ka tõestatud press-fit-tehnoloogia-tehnoloogias.
Lisateavet toote kohta leiate siit:
Flexilink »
Meie konnektor flexilink b-t-b vastab täpselt nendele vastupidavuse ja töökindluse nõuetele ning on saadaval ka tõestatud press-fit-tehnoloogia-tehnoloogias.
Lisateavet toote kohta leiate siit:
Flexilink »

Kas on veel küsimusi?
Siis võtke meiega ühendust!
Päring vormi
kaudu +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
Siis võtke meiega ühendust!
Päring vormi
kaudu +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de

