Vibrácie a vlhkosť ničia elektronické projekty. Spájkované spoje praskajú v dôsledku neustáleho trasenia. Vlhkosť sa dostáva dovnútra a ničí jemné spoje. Pretekárske autá a železničné systémy zlyhávajú bez riadnej ochrany. Od začiatku potrebujete dizajn odolný voči otrasom a vode.
Úspory nákladov dokazujú svoju hodnotu. Jeden projekt znížil cenu za jednotku zo 6.75 USD na 3.85 USD , čo predstavuje úsporu 43 %. Náklady na montážnu prácu klesli z 1.45 USD na 0.08 USD za jednotku. Náklady na záruku klesli z 0.85 USD na 0.02 USD za jednotku. Miera poruchovosti v prevádzke sa zlepšila z 12.5 % na 0.3 %. Návratnosť investície sa dostavila už za 5.8 mesiaca.
Medzi praktické stratégie patrí konformný náter, zalievacie zmesi a správna montáž. Tieto metódy chránia váš obvod pred drsným prostredím. Predlžujete životnosť produktu a dramaticky znižujete nároky na údržbu.
Kľúčové poznatky
Na ochranu obvodu pred poškodením vodou a hrdzou použite konformný náter, zalievanie alebo nano-náter.
Upevnite dosku plošných spojov v miestach, kde sa pripevňuje, a utesnite každý otvor, aby ste zabránili traseniu a vniknutiu vody.
Otestujte svoj návrh včas pomocou priemyselných noriem ako MIL-STD-810H a IEC 60068, aby ste našli chyby.
Ak potrebujete flexibilnú ochranu pred vlhkosťou, zvoľte silikónový konformný náter, ale uistite sa, že je neutrálne vytvrdený.
Pochopenie hrozieb vibrácií a vlhkosti
Vibrácie a vlhkosť sú dve veľké nebezpečenstvá pre vašu elektroniku. Každé z nich napáda váš obvod iným spôsobom. Znalosť ich fungovania vám pomôže vybrať si správnu ochranu.
Mechanické namáhanie a únava spájkovaného spoja
Keď sa doska plošných spojov (PCB) ohýba v dôsledku vibrácií, pri určitých frekvenciách sa hromadí napätie. Normálna doska plošných spojov má prvú vlastnú frekvenciu okolo 60 Hz. Štandardný testovací rozsah pre priemyselnú elektroniku je 20 až 2000 Hz . Tento rozsah spôsobuje rezonancie na úrovni skrinky, dosky a súčiastok.
Ťažšie súčiastky, ako sú batérie a senzory, čelia väčšiemu riziku. Pohybujú sa inak ako povrch dosky. Vaše spájkované spoje tomuto pohybu bránia. Cyklické šmykové a odlupovacie napätia sa hromadia na ostrých miestach, ako je napríklad päta vývodov typu „krídlo čajky“.
Tieto napätia napádajú krehkú intermetalickú vrstvu v mieste spájkovaného spoja s meďou. Trhliny začínajú v týchto slabých miestach a šíria sa pozdĺž vrstvy. Vibračná únava je vysokocyklová únava , zvyčajne počas 10^5 cyklov.
atribút | Vibračná únava | Tepelná únava |
|---|---|---|
Hnacia sila | Cyklické mechanické namáhanie z priehybu dosky | Nesúlad CTE medzi laminátom plošných spojov a súčiastkou |
Klasifikácia cyklov | Vysoký cyklus (> 10^5 cyklov) | Nízky počet cyklov (<10^4 cyklov) |
Trhlinová cesta | Pozdĺž rozhrania IMC/objemová spájka (krehké) | Spájkovanie cez objem (tvárne) |
Dobrý dizajn proti vibráciám zvyšuje tuhosť dosky a znižuje vibrácie. To znižuje namáhanie každého spájkovaného spoja.
Vlhkosť, korózia a skraty
Voda sa do vášho krytu dostáva niekoľkými spôsobmi. Kapilárny účinok vťahuje vodu cez malé medzery. Zmeny tlaku vtláčajú vodu dnu, keď teplota klesá. Difúzia pár presúva molekuly vody cez materiály. Medzi hlavné vstupné body patria okraje tesnení, káblové priechodky a švy. Pokles teploty spôsobuje zmršťovanie vzduchu vo vnútri. To vytvára podtlak, ktorý vťahuje vlhký vzduch dovnútra.
Akonáhle sa dovnútra dostane vlhkosť, na váš obvod pôsobia tri chemické reakcie. Elektrochemická migrácia presúva kovové ióny cez izolačný povrch pod elektrickým predpätím. Medzi vodičmi rastú vodivé dendrity. Spôsobujú skraty, ktoré sa objavujú a miznú. Potrebujete tri veci: iónové zvyšky, vodu a elektrické predpätie.
Ku galvanickej korózii dochádza, keď sa dva rôzne kovy dotknú prítomného elektrolytu. K elektrolytickej korózii dochádza, keď iónová kvapalina kontaminuje blízke stopy pod elektrickým predpätím. Kovové ióny sa pohybujú a vytvárajú vodivé pramene. Tieto pramene spájajú stopy a spôsobujú skraty.
Na zabránenie týmto problémom potrebujete bariéru proti vlhkosti. Konformný náter poskytuje vynikajúcu ochranu pred vlhkosťou. Tento náter utesňuje obvod pred vodou. Vaša elektronika vydrží dlhšie a bude fungovať spoľahlivo. Správne metódy vodotesnosti zastavia tieto poruchy skôr, ako sa začnú.
Výhody odolného a vodotesného dizajnu
Zvýšená odolnosť a znížená údržba
Ušetríte skutočné peniaze, keď od začiatku navrhujete systém pre náročné podmienky. Výrazne sa zníži počet porúch v prevádzke. Zníži sa počet reklamácií. Váš produkt vydrží dlhšie. Protichôsmová montáž znižuje vonkajšie vibrácie, ktoré sa dostávajú do krytov. To znižuje namáhanie súčiastok a zabraňuje ich poškodeniu. Priamo sa zlepšuje priemerná doba medzi poruchami vášho systému.
Lepšie montážne plány zvyšujú presnosť merania a predlžujú životnosť zariadení. Továreň na výrobu polovodičov nainštalovala pokročilé držiaky na báze elastomérov so zabudovanými senzormi. Do troch mesiacov klesla miera chybovosti o viac ako 15 % . Znížil sa počet neplánovaných opráv. Továreň zaznamenala jasný dôkaz zlepšenia priemernej doby medzi poruchami.
Konformný náter poskytuje podobné výhody, pokiaľ ide o ochranu pred vlhkosťou. Vonkajšia elektronika, ako napríklad automobilové alebo vojenské vybavenie, neustále čelí mokrým a vlhkým podmienkam. V týchto prípadoch sú konformné nátery kľúčové pre zabezpečenie spoľahlivosti a prevádzkovej životnosti.
Napríklad vonkajšia elektronika, ako napríklad automobilová elektronika alebo vojenské zariadenia, je často vystavená mokrým a vlhkým podmienkam. V týchto prípadoch sú konformné povlaky kľúčové pre zabezpečenie spoľahlivosti a prevádzkovej životnosti zariadení.
Povlak poskytuje niekoľko vrstiev ochrany:
Zabraňuje skratom a elektrickým poruchám : Vlhkosť a nečistoty spôsobujú elektrické skraty. Povlak pridáva ďalšiu vrstvu ochrany.
Zlepšuje izolačné vlastnosti : Povlak zvyšuje izolačný odpor dosiek plošných spojov. Citlivé aplikácie z toho majú veľký úžitok.
Chráni pred vplyvmi prostredia : Vlhkosť, prach, chemikálie a extrémne teploty zostávajú vonku.
Zvyšuje životnosť a spoľahlivosť : Zabraňovaním opotrebovaniu povlak predlžuje životnosť dosky plošných spojov. Vaša elektronika bude spoľahlivo fungovať roky.
Splnenie priemyselných štandardov (hodnotenie IP)
Stupeň krytia IP vám poskytuje referenčný bod pre vodotesnú elektroniku. Kód ochrany proti vniknutiu klasifikuje tesnenie krytu. IP67 a IP68 predstavujú najčastejšie ciele pre náročné prostredia.
hodnotenie | Skúšobný stav |
|---|---|
IP67 | |
IP68 | Hĺbka a trvanie špecifikované výrobcom, zvyčajne > 1 m |
Krytie IP67 zaisťuje úplnú ochranu pred prachom. Umožňuje dočasné ponorenie až do hĺbky jedného metra na 30 minút. Krytie IP68 predlžuje dobu ponorenia aj za túto dobu . Námorné zariadenia, podpovrchové systémy a priemyselné oblasti s pretrvávajúcou vlhkosťou vyžadujú krytie IP68. Tieto aplikácie vyžadujú robustné tesnenie, hrubšie tesnenia a materiály, ktoré si dlhodobo zachovávajú štrukturálnu integritu.
Mali by ste pochopiť limity krytia IP . Testujú iba kryt. Nehovoria nič o vstupných bodoch káblov, konektoroch alebo rozhraniach. Produkt môže mať krytie IP67 a stále zlyhá pri každom kábli, ktorý doň vstúpi. Krytie IP sa tiež nezaoberá koróziou, UV degradáciou ani tepelnými cyklami. Produkt môže prejsť testom IP67 v prvý deň a po dvoch rokoch vonkajšieho používania v rovnakom teste zlyhá.
Krytie IP je viac než len označenie . Skutočný výkon prieniku je určený tým, ako dobre celý dizajn produktu integruje stratégie tesnenia, výber materiálu, výrobné tolerancie a ochranné prvky. Včasné vyhodnotenie týchto prvkov pomáha zabezpečiť, aby konečné krytie IP presne odrážalo reálne podmienky.
Dobrý vodotesný efekt si vyžaduje pozornosť venovanú každému bodu prieniku. Celkový výkon vášho systému závisí od najslabšieho tesnenia. Dizajn pre celý produkt, nielen pre kryt.
Praktické stratégie návrhu pre hydroizoláciu elektroniky
Konformný náter, zalievanie a nano-vodotesný tekutý náter
Máte tri hlavné spôsoby, ako chrániť dosku plošných spojov pred vlhkosťou. Každá metóda má iné silné stránky. Vaša voľba závisí od vášho prostredia, rozpočtu a servisných potrieb.
Konformný náter vytvára na doske plošných spojov tenkú ochrannú vrstvu. Pred nanesením dosku predhrejte na 100 – 150 °C. Tento krok odstráni zachytenú vlhkosť a pomôže rovnomernému rozotretiu náteru. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov použite neutrálne vytvrdený silikón. Silikón vytvrdený kyselinou môže časom poškodiť spájkované spoje. Náter utesňuje vaše spoje pred vlhkosťou a zároveň umožňuje doske prirodzene sa ohýbať.
Konformné nátery zvyčajne nie sú úplne vodotesné, pretože sú polopriepustné. Parylénové nátery, dvojzložkové epoxidové nátery a zalievacie hmoty však môžu poskytnúť skutočnú hydroizolačnú ochranu.
Metódy zalievania s vodotesnosťou idú ešte ďalej. Celú zostavu úplne obalíte živicovým blokom. Tento prístup je vhodný pre náročné miesta, ako sú námorné alebo priemyselné prostredia. Uprednostnite flexibilné zalievanie pred pevnými materiálmi. Flexibilné zmesi absorbujú mechanické namáhanie z vibrácií a tepelnej rozťažnosti. Pevné materiály prenášajú toto namáhanie priamo na vaše spájkované spoje. Zalievanie zvyšuje hmotnosť a takmer znemožňuje opätovné spracovanie, preto si ho odložte na návrhy, ktoré nebudete musieť opravovať.
Nano-vodotesný tekutý náter ponúka modernú možnosť. Táto ultratenká úprava vytvára superhydrofóbny povrch, ktorý odpudzuje vodu. Nano náter dosiahne úzke miesta, ktoré tradičné nátery nedosiahnu. Nepridáva takmer žiadnu hmotnosť a vytvrdzuje pri izbovej teplote. Vysokoobjemové výrobné linky uprednostňujú túto metódu pre jej rýchlosť.
Aspekt | zalievanie | Nano-náter |
|---|---|---|
Úroveň ochrany proti vlhkosti | Silné, úplné zapuzdrenie; ideálne na dlhé ponorenie | Superhydrofóbna, ultratenká vrstva; odpudzuje vodu, ale nie pri dlhodobom ponorení |
Hmotnosť a hrúbka | Pridáva výraznú hmotnosť a hrúbku | Minimálna hrúbka, žiadna badateľná hmotnosť |
Prepracovateľnosť | Veľmi ťažké alebo nemožné | Možno prepracovať v závislosti od receptúry |
Jednoduchosť aplikácie | Úplné zapuzdrenie, dlhší čas spracovania | Rýchle ponorenie alebo naparovanie, vytvrdzovanie pri izbovej teplote |
Náklady | Vyššie náklady na materiál a prácu | Stredné až vysoké jednotkové náklady, nákladovo efektívne pri veľkých objemoch |
vhodnosť | Vynikajúce pre extrémnu vlhkosť a vibrácie | Vhodné pre ľahké a zložité zostavy |
Tri vodotesné úpravy proti náteru zostávajú obľúbené na všeobecné použitie. Tento typ konformného náteru odoláva vlhkosti, plesniam a soľnej hmle. Vytvára ochranný film bez dierok, ktorý sa hodí na zložité tvary dosiek. Trojitý prístup proti vodotesnosti proti náteru funguje dobre pre spotrebnú elektroniku a automobilové moduly. Ochrana parylénovým nano-náterom prináša ešte lepšie výsledky. Parylén sa ukladá ako skutočná konformná vrstva s minimálnou tepelnou rozťažnosťou. Táto ochrana parylénovým nano-náterom si udržiava vysokú dielektrickú pevnosť aj pri nanometrových hrúbkach.
Hydroizolácia konštrukcií a montáž proti otrasom
Výber vášho náteru je dôležitý, ale rovnako dôležitá je aj fyzická konštrukcia vášho krytu. Hydroizolácia konštrukcií začína utesnením každého bodu prestupu. Väčšinu porúch spôsobených vlhkosťou spôsobujú káblové priechodky.
Umiestnenie a orientácia súčiastok : Kritické súčiastky, ako sú ťažké kondenzátory alebo konektory, umiestnite do oblastí dosky plošných spojov s minimálnym vplyvom vibrácií. Súčiastky orientujte kolmo na smer dominantných vibrácií, aby ste znížili namáhanie spájkovaných spojov.
Pri prechodoch káblov dodržiavajte tieto pravidlá:
Použite jeden otvor pre jeden drôt . Vďaka tomu je utesnenie oveľa jednoduchšie.
Nainštalujte tesnenia na vonkajšie prestupy. Tesnenia umožňujú pohyb počas tepelnej rozťažnosti a zároveň zachovávajú tesnosť.
Potrubia veďte pod zem, aby ste úplne odstránili vonkajšie otvory.
Vyhnite sa nekvalitným metódam tesnenia. Expandujúca jednozložková pena s otvorenými bunkami a tmel na potrubia pod tlakom zlyhávajú. Praskajú a zanechávajú vodné cesty. Investujte radšej do expandujúcej dvojzložkovej peny s uzavretými bunkami alebo mechanických tesnení. Tieto možnosti vytvárajú silné vodotesné tesnenia, ktoré vydržia.
Montáž odolná voči otrasom vyžaduje pevné upevnenie dosky plošných spojov. Spájkované spoje by nikdy nemali byť jedinou konštrukciou, ktorá drží ťažký komponent. Na podopretie transformátorov, veľkých kondenzátorov a konektorov používajte konzoly, svorky a kolíky. Montážne body umiestnite tak, aby ohyb dosky nepresahoval veľké puzdrá. Krehké keramické súčiastky udržiavajte mimo vysoko zaťažených montážnych bodov. Sily potrebné na zasunutie konektora prenášajte do šasi, a nie do dosky. Pre každý montážny prvok dosky špecifikujte hodnoty krútiaceho momentu a spôsoby uzamknutia. Vždy otestujte celú zostavu s krytom a káblovým zväzkom. Upevnenie s holým povrchom môže skryť zaťaženie na úrovni systému.
Táto kombinácia vodotesného dizajnu štruktúry dosky plošných spojov a správnej montáže vytvára vodotesnú konštrukciu, ktorá odolá reálnym podmienkam. Vaša elektronika zostane suchá a stabilná. Dosiahnete tak dobrý vodotesný efekt bez toho, aby ste obetovali prevádzkyschopnosť. Správne ochranné nátery a stratégia montáže výrazne predlžujú životnosť vášho produktu.
Metódy testovania a validácie
Prototypy by ste mali testovať na odolnosť voči vlhkosti a vibráciám už v ranej fáze vývoja. Počkajte, kým výroba odhalí nákladné problémy. Včasné testovanie vám pomôže odhaliť konštrukčné chyby, keď zmeny stoja málo. Váš plán testovania by mal zodpovedať skutočným podmienkam, ktorým bude váš produkt čeliť.
Testovanie prostredia na vibrácie a vlhkosť
Priemyselné normy vám poskytujú rámec pre testovanie. Vojenský a komerčný sektor sa spoliehajú na tieto zavedené metódy. Môžete si vybrať správnu normu na základe vášho cieľového trhu.
štandard | Sústrediť | Využitie |
|---|---|---|
Vibrácie, teplota, vlhkosť | Vojenské a robustné komerčné vybavenie | |
Sínusové vibrácie | Všeobecná elektronika | |
IEC 60068-2-78 | Vlhké teplo | Odolnosť proti vlhkosti |
JEDEC JESD22-B103 | Vibrácie s premenlivou frekvenciou | Polovodičové súčiastky |
AEC-Q100/Q200 | Kombinované tepelné a mechanické namáhanie | Automobilová elektronika |
Norma MIL-STD-810H ponúka niekoľko postupov pre vibrácie. Postup I sa vzťahuje na zabezpečený náklad a rozmiestnené vybavenie. Postup II simuluje voľný náklad poskakujúci na korbe nákladného vozidla s medzivrcholovým pohybom 25.4 mm pri frekvencii 5 Hz. Postup III sa vzťahuje na veľké zostavy, ktoré tvoria veľkú časť hmotnosti vozidla. Postup IV sa zaoberá leteckými zásobami a raketami. Každý postup zodpovedá špecifickému scenáru z reálneho sveta.
Na testovanie vlhkosti poskytuje norma IEC 60068-2-78 metódu vlhkého tepla. Produkt sa vystaví vysokej vlhkosti pri stanovenej teplote po pevne stanovený čas. MIL-STD-810H tiež zahŕňa postupy testovania vlhkosti. Kombinované testovanie prostredia sa riadi normou IEC 60068-2-53 pre teplotu a vibrácie. Žiadna samostatná norma sa nezaoberá vibráciami a vlhkosťou spoločne, takže musíte vykonať samostatné testy.
Trvanie testov sa líši v závislosti od kategórie produktu. Malé elektronické zariadenia potrebujú 168 hodín základného overenia. Smartfóny a inteligentné hodinky vyžadujú v odvetví minimálne 504 hodín. Automobilová elektronika a fotovoltaické panely vyžadujú 1 000 hodín. Vonkajšie energetické zariadenia potrebujú 2 000 hodín extrémneho testovania spoľahlivosti. Toto trvanie sa riadi pokynmi normy IEC 60068-2-67-2019.
Testovanie spoľahlivosti a analýza stresu
Testovanie spoľahlivosti predpovedá, ako dlho váš produkt prežije v reálnych podmienkach. Štatistické modely vám pomáhajú extrapolovať výsledky testov na bežnú prevádzku. Arrheniusov model sa zaoberá zrýchlením teploty v záťažovom testovaní. Prevádza miery poruchovosti pozorované pri zvýšených teplotách späť na očakávané miery pri normálnych teplotách. Teplota zostáva najbežnejšou premennou napätia v zrýchlenom testovaní.
Norma IEC 61709 poskytuje modely namáhania založené na analýze údajov z terénu. Tieto modely prevádzajú základné miery poruchovosti pri referenčných podmienkach na miery pri skutočných prevádzkových podmienkach. Zadáte prevádzkové prostredie, teplotu a faktory namáhania. Model vygeneruje predpokladanú mieru poruchovosti pre váš konkrétny prípad použitia.
Vaše testovanie spoľahlivosti by malo zahŕňať tepelné cyklovanie podľa normy JESD22-A104. Tento test vystavuje súčiastky striedavým vysokým a nízkym teplotám. Tepelné cyklovanie namáha spájkované spoje inak ako vibrácie. Kombinované testovanie vám poskytne ucelený obraz o odolnosti vášho produktu.
Nákladné auto prepravujúce štyri robustné servery s výškou 2U na vojenskú základňu prechádzalo skalnatým púštnym terénom. Servery sa uvoľnili a boli vystavené silným vibráciám, ktoré spôsobili uvoľnenie spojovacích prvkov a prasknutie šasi. Keďže servery splnili certifikáciu MIL-STD-810, prežili neporušené, zatiaľ čo ostatné položky v prívese utrpeli poškodenie. Tento skutočný prípad ukazuje, prečo je dôležité správne testovanie.
Váš testovací program by mal overiť výkonnosť vášho konformného náteru a zalievacích materiálov. Naneste náter na testovacie dosky a vystavte ich vlhkostným komorám. Skontrolujte, či nedošlo k delaminácii, praskaniu alebo strate priľnavosti. Váš konformný náter na báze silikónu by si mal zachovať svoju ochrannú bariéru počas celého testovacieho obdobia. Možnosť nano náteru si vyžaduje overenie aj za vašich špecifických vlhkostných podmienok.
Zdokumentujte každý výsledok testu. Sledujte poruchy a analyzujte ich základné príčiny. Použite tieto údaje na zlepšenie návrhu obvodov a procesu nanášania náterov. Vaša stratégia vodotesnosti sa zlepšuje s každým testovacím cyklom. Vaša elektronika získava spoľahlivosť vďaka tomuto iteratívnemu prístupu. Konformný náter, ktorý si vyberiete, musí prejsť rovnakými testami, akým čelí váš konečný produkt. Testujte včas, testujte často a nechajte sa pri rozhodovaní o dizajne riadiť údajmi.
Aplikácie v reálnom svete
Automobilová, námorná a priemyselná automatizácia
Pretekárske autá a železničné systémy posúvajú vašu konštrukciu odolnú voči otrasom na hranicu možností. Tieto prostredia kombinujú vysoké vibrácie s vystavením vlhkosti. Váš obvod musí odolať obom hrozbám súčasne.
V automobilových aplikáciách sa v dôsledku vibračného namáhania objavujú tri bežné vzorce porúch. Po prvé, spájkované spoje na FPC konektoroch batérií zlyhávajú, keď rozdiel kroku nanášania kontaktných plošiek 50 – 60 μm vytvára koncentráciu napätia. Veľké dutiny až do 75 % so zvyškami tavidla spoj ďalej oslabujú. Spoj sa oddeľuje od intermetalickej vrstvy. Po druhé, opotrebovanie kontaktov konektora v dôsledku nepretržitých malých vibrácií odstraňuje zlatý povlak. Kontaktný odpor sa zvyšuje a signály sa stávajú nestabilnými. Po tretie, nezabezpečené káble prenášajú vibračnú energiu priamo do bodov pripojenia. Kábel sa zlomí alebo puzdro konektora praskne. Týmto poruchám predídete správnou montážou a vysoko kvalitným konformným povlakom. Tento konformný povlak na báze silikónu utesňuje váš obvod pred vlhkosťou.
Železničná elektronika sa riadi normou EN 61373. Táto norma vyžaduje, aby svietidlá odolali náhodným vibráciám od 5 do 150 Hz so zrýchlením do 5.4 m/s². LED profil s vhodným krytom, koncovkami a silikónovým zalievaním slúži ako tlmiaci systém. Hliníkový prierez sa stáva určujúcim faktorom pre odvod tepla vo vlhkom prostredí. Potrebujete robustnú konštrukciu s krytom zo zliatiny hliníka a antikoróznou úpravou. Vaša silikónová vrstva poskytuje bariéru proti vlhkosti, ktorú tieto systémy potrebujú.
Námorné zariadenia vyžadujú ešte vyššie štandardy. Väčšina námornej elektroniky má krytie IPX7 alebo IPX8 . IPX7 znesie ponorenie do hĺbky až jeden meter na 30 minút . IPX8 znesie dlhodobé ponorenie v hĺbkach stanovených výrobcom. Na elektrické spoje sa nanášajú silikónové alebo epoxidové tmely námornej kvality . Zmršťovacia bužírka sa pri zahrievaní pevne priľne k vodičom. Spoje sa obalia elektrickou páskou námornej kvality, ktorá odoláva slanej vode. Vaša konformná vrstva na doskách izoluje pred vlhkosťou a koróziou. Tento povlak chráni vašu elektronickú zostavu pred soľnou hmlou. Možnosť úpravy na báze nanočastíc pridáva ľahkú ochranu pre zložité zostavy. Dielektrické mazivo na konektoroch zabraňuje korózii soľou. Vlhkosť zvládate pomocou vetraných skriniek a vysúšacích balíčkov.
Riadiace jednotky priemyselnej automatizácie čelia podobným výzvam. Podnik zaoberajúci sa veternou energiou zistil, že bežné SSD disky majú 5 % mieru straty dát pri vibráciách 10 g. Problém vyriešil upgrade na SSD disky priemyselnej triedy. Systémy monitorovania veternej energie pri náhodných vibráciách 10 g dosahujú na zbernici CAN bitovú chybovosť 0.001 % alebo menej. Riadiace jednotky banských vŕtačiek odolávajú nárazom 200 g so 100 % integritou dát SSD a reštartom systému za menej ako 10 sekúnd. Automobilové zváracie stanice zvládajú vibrácie 20 g s oneskorením prenosu dát 5 ms alebo menej, čím zabezpečujú presnosť zvárania ±0.1 mm. Výkon vášho systému závisí od spoľahlivosti týchto komponentov.
Vaše stratégie ochrany proti otrasom a vode chránia elektroniku vo všetkých týchto prostrediach. Správne materiály, montáž a metódy utesnenia zabraňujú poruchám. Váš produkt spoľahlivo funguje aj v tých najnáročnejších podmienkach.
Teraz viete, prečo je dôležitý dizajn odolný voči otrasom a vode. Tieto kroky zabraňujú poruchám, znižujú náklady na opravy a predlžujú životnosť produktov. Naučili ste sa jednoduché metódy: konformný náter, zalievacie hmoty a nano-vodotesný tekutý náter. Každý typ náteru poskytuje špecifickú ochranu pred vlhkosťou a otrasom. Rovnako dôležité sú aj vaše rozloženie dosky plošných spojov a možnosti montáže. Štrukturálna hydroizolácia utesňuje každé miesto, kam by mohla vniknúť voda. Montáž odolná voči otrasom chráni ťažké súčiastky. Pred použitím silikónu ho dôkladne otestujete. Konformný náter na báze silikónu vytvára spoľahlivú bariéru proti vlhkosti. Flexibilné zalievanie dobre absorbuje mechanické namáhanie. Tento silikónový štít výrazne zlepšuje výkon vašej elektroniky. Pozrite sa na svoje súčasné projekty už teraz. Použite tieto osvedčené metódy včas. Vyhnete sa nákladným poruchám v teréne a vytvoríte produkty, ktoré odolávajú drsným podmienkam. Váš ďalší návrh si túto ochranu zaslúži.
Často kladené otázky
Čím sa silikónový konformný povlak líši?
Silikónový konformný náter zostáva flexibilný aj pri zmene teplôt. Blokuje vlhkosť lepšie ako akrylové možnosti. Používajte iba neutrálne vytvrdený materiál. Typy vytvrdzované kyselinou časom poškodzujú vaše spájkované spoje.
Ako správne nanášať silikónový konformný náter?
Najprv predhrejte dosku na 100 – 150 °C. Týmto krokom odstránite zachytenú vlhkosť. Naneste náter rovnomerne. Použite neutrálne vytvrdený silikón. Pred testovaním ho nechajte úplne vytvrdnúť. Váš obvod zostane chránený.
Akú vodotesnosť potrebujete pre vonkajšiu elektroniku?
Krytie IP67 odolá vode ponorom do jedného metra po dobu 30 minút. Krytie IP68 siaha hlbšie a vydrží dlhšie. Prispôsobte si krytie vášmu prostrediu. Námorné vybavenie zvyčajne vyžaduje krytie IP68. Spotrebiteľské zariadenia často fungujú bez problémov s krytím IP67.
Poskytuje silikónový povlak ochranu pred vlhkosťou?
Áno. Silikónový povlak vytvára bariéru, ktorá blokuje vlhkosť. Dobre zvláda zmeny vlhkosti a teploty. Vaša elektronika získa spoľahlivú ochranu pred koróziou a skratmi.
