PCB カプセル化のプロセスは、振動や衝撃、化学薬品、湿気、埃などの汚染物質、腐食からある程度の保護を提供する化合物を使用した電子アセンブリのカプセル化または充填に関係します。 プロットの電子プロセスにより、リバース エンジニアリングや改ざんなどのセキュリティ上の脅威からコンポーネントが確実に保護されます。

コンフォーマル コーティングとは対照的に、PCB カプセル化はより堅牢で厚いため、さまざまな錫ウィスカーや過酷な環境から電子アセンブリを保護するのに役立ちます。

PCB カプセル化とは何を意味しますか?

PCB を外部損傷から保護するもう 1 つの信頼性の高い方法は、PCB カプセル化と呼ばれます。 PCB ポッティングとも呼ばれます。 名前から分かるように、カプセル化は PCB に単にコーティングを追加するのではなく、PCB を囲むことを目的としています。 ケーシングまたはポットがプリント基板上に構築され、次に流体がケーシング内に注入され、それによって PCB が密閉されます。

これらは 2 つの主要成分システムであるため、PCB プロットのプロセスでは樹脂と硬化剤の混合が処理されます。 これを行うと一種の化学反応が生じ、架橋ポリマーが生成されます。 性能を高めるために、樹脂には粘度の高い鉱物フィラーが使用されています。 さらに、大部分の樹脂は VOC フリーで、室温でのみ硬化するように作られています。 このため、PCB コーティング スプレーは必要ありません。

0.5mmのケーシングを適用することも可能ですが、通常はこれよりはるかに厚いです。 厚みが増すと重量も増加します。 これは、各コーティングの費用の増加につながります。 また、厚みが増すことでコンポーネントの保護が強化されます。

長所

• 大量のアプリケーションに便利
• 濃い色なのでデザインに安全性をもたらします
• チョークの損傷や水からの保護を強化します

短所

• 体重の大幅な増加
• さらなるプロセスステップ
• コンフォーマルコーティングよりもコストがかかる
• PCB カプセル化とコンフォーマル コーティング

コンフォーマル コーティングと回路基板封止のどちらを選択するかは、どちらの方法が最適かということではなく、どちらがニーズに合うかに関係します。 これに関しては、次のことを検討してください。

PCBのレイアウトと設計
その個々のコンポーネント
使用環境の想定条件
デバイスを非常に極端な条件にさらす場合は、PCBA カプセル化を選択することが賢明な選択となります。 これは、追加の保護の利点が得られるためです。 これらの環境には、発電所、鉱山、製造工場が含まれます。

さらに、柔軟性が主な目標である場合、つまり家庭用電化製品を扱う場合には、PCB コーティングがより良い選択となるでしょう。 電子カプセル化は、振動や腐食衝撃から保護する手段として化合物を使用して電子アセンブリを保護することに関係しています。

PCB カプセル化を実行する方法

PCB カプセル化または PCB プロッティングでは、有害な化学物質や物理的衝撃から優れた保護を提供する厚い樹脂層で PCB を封止します。 このプロセスにより、PCB の電気的性能が向上します。

PCB カプセル化を実行するには、次のようにします。 PCB アセンブリを開いたポットの中に置き、PCBA 全体が完全に覆われるまでその中に液体化合物を追加する必要があります。 この液体には硬化を促進する硬化剤が含まれており、この液体が固まるたびに大きな保護の役割を果たします。

通常、ここで使用される樹脂は濃い色をしています。 これにより、誰でもその下のボードを見ることが非常に困難になります。 プロットコンパウンドに一般的に使用される材料には、シリコン、ポリウレタン、PCB カプセル化エポキシなどがあります。

さまざまな素材にはそれぞれ利点と落とし穴があるため、考慮する必要があります。 最適な材料の選択は用途によって決まります。 たとえば、PCB カプセル化エポキシとシリコーンは、高温を取り巻く環境に最適です。 さらに、ウレタンは化学薬品に対してはるかに優れた性能を発揮します。 したがって、材料を選択する際の最も重要な点は、希望する保護の種類についてよく考える必要があるということです。

PCB カプセル化はどのような場合に使用する必要がありますか?

すでに述べたように、PCB カプセル化は優れた保護性能を提供します。 したがって、アプリケーションやデバイスを摩耗、強い物理的衝撃、高温、化学物質、磨耗、さらには湿気に耐えられるようにしたい場合は、次の手段として PCB カプセル化を行う必要があります。 これは、振動減衰オプションも含まれているためです。

また、PCB カプセル化はエンジニアリングのプライバシーの保護にも役立ちます。 これは着色樹脂だからこそ可能です。 これにより、周囲の他の人々がボードの下の領域を見てそこから利益を得ることが困難になります。

ただし、この不可視性は再加工や修理が必要な場合に何らかの障害を引き起こす可能性があるため、これは両刃の剣です。 また、ポッティングはどの組み立てラインでも迅速に処理できるため、あらゆる大量作業にとって重要です。 最後に、PCB ポッティングは、あらゆる電気アークに対して優れた防御力を提供します。 したがって、高電圧電気機器をお持ちの場合は、コンフォーマル コーティングではなく回路基板のカプセル化を利用することをお勧めします。

PCB カプセル化の利点は何ですか?

カプセル化により水による損傷や衝撃から完全に保護されます。
しっかりと密閉され、汚染物質の侵入を防ぎます。
化学物質や腐食から保護します
さまざまなデバイスの RFI/EMI 干渉を軽減する非常に信頼性の高い方法
カプセル化された電子部品は、故障や破損の原因となる可能性のあるはんだ接合部への応力を軽減することで、ワイヤボンディングのための強力な基盤を提供します。 この露出した銅エッジの除去により、酸化のための表面積が減少します。 また、はんだパッドとワイヤ間の接着力が向上し、熱性能も向上します。
カプセル化は、一種の環境バリアを形成することにより、有害な錫ウィスカーから保護するのに役立ちます。
また、機械的振動などの外力によるコンポーネントの破壊や損傷を防ぎます。
これにより、長期にわたりデバイスの最高の機能が保証されます。 また、電気機器間の絶縁を改善し、電流の損失を軽減します。
リバース エンジニアリングでは、一部の領域に適用されるコンフォーマル コーティングを施した PCB と比較して、カプセル化された PCB がより困難であることもわかりました。
また、熱膨張の問題からコンポーネントを保護します。 さらに、象徴的な純度だけでなく、耐湿性に関する特性も保持しています。
一般に、PCB カプセル化は他の保護方法よりも高速で安価です。 これは、塗布手順が少なく、再組み立ての必要がないためです。
VOCフリーのオプションも利用可能
ポッティングおよび封止材の使用は、大量のアプリケーションを使用する場合でも簡単です

カプセル化に必要な材料は何ですか?

回路基板の封止プロセスに関与する材料には、接着剤、ポッティングコンパウンド、樹脂などがあります。 樹脂は通常、電子アセンブリ中に電子デバイスをコーティングします。 これは、環境汚染物質や水からそれらを保護するのに役立ちます。 保護のためにデバイスの周囲にある封入材を取り付ける際に、接着剤が必要になる場合があります。

このポッティングコンパウンドは、電気コンポーネントの追加の保護層として機能します。 また、余分な熱エネルギーを伝導して放熱します。 これにより、コンポーネントの故障を引き起こす可能性のある通常の範囲を超える温度の極端な上昇が防止されます。

結論

PCB の寿命を延ばし、修理コストを削減したい場合に必須のテクノロジーの 1 つが PCB カプセル化です。 ただし、コンフォーマル コーティングとポッティングは 2 つの複雑なプロセスであるため、PCB プロジェクトに最適なテクノロジーを選択する際には、深く検討する必要があります。 また、変動要素も多く、最終的なコストに影響を与える可能性があります。 ただし、疑問がある場合は、その分野の専門家に相談する必要があります。 あなたにとって最善の選択をするために、彼らはプロジェクト、予算、アプリケーション、所要時間などのあらゆる側面を考慮する必要があります。