Conformal Coating

Unter dem Begriff Conformal Coating wird eine Beschichtung der Leiterplatte verstanden, die die Leiterbahnen sowie Bauteile auf der Leiterplatte dauerhaft schützt. Die Beschichtung dient als Isolation der Leiterbahnen und zum Schutz der Elektronikbauteile vor Umwelteinflüssen, Korrosion und mechanischer Einwirkung. 

Früher ist Conformal Coating vor allem in der Satellitentechnik zum Einsatz gekommen, da man an die verbauten Baugruppen im Satelliten nicht erneut herangekommen ist, um diese zu reparieren. Mittlerweile werden Schutzlacke aber auch in den Bereichen Automotive, Luftfahrt oder Medizintechnik eingesetzt, um die Langlebigkeit der Produkte zu erhöhen, da die Strukturen und Verbindungen auf den Leiterplatten immer feiner werden und damit auch anfällig für Störungen durch Wettereinflüsse sind.

Der Schutzlack wird entweder manuell oder automatisiert auf die Leiterplatten gesprüht, gestrichen, gegossen oder einzelne Teile werden darin getaucht. Je nach Einsatzgebiet und Anforderungen der Leiterplatte bestehen Conformal Coatings aus Gießharz und Lacken unterschiedlicher Viskosität. Dabei definiert die Art der Aushärtung das Beschichtungsmaterial für die elektronischen Baugruppen: UV-härtende, thermisch härtende und feuchtigkeitshärtende Schutzlacke.

Methoden zum Auftrag von Conformal Coatings

Atomized Spray:

Bei dieser Methode wird der Lack mit einem feinen Sprühventil aufgetragen. Die Materialien werden beim Auftragen mit einem Sprühventil fein zerstäubt. Durch den kegelförmigen Strahl können auch Kurven und Kreise präzise und kantenfrei aufgetragen werden. Der Materialauftrag ist sehr fein mit bis zu ca. 75µm Dicke

Airless Spray:

Diese Methode wird auch „Film Coating“ genannt. Dabei fließen die Materialien beim Auftrag ohne Druck aus dem Ventil heraus und der breite Abgabestrahl sorgt für eine schnelle Beschichtung großer Flächen. Der Materialauftrag erfolgt mit bis zu ca. 250µm Dicke.

Needle Dispense: 

Diese Methode ist ideal für dicht bestückte Leiterplatten, da ein sehr präziser Materialauftrag mit einer geringen Breite durch die Verwendung eines feinen „Nadel“-Ventils erfolgt. Der Materialauftrag ist sowohl punkt- als auch kreisförmig möglich und kann für die Beschichtung an Bauteilrändern und unter Bauteilen verwendet werden. Der Unterschied zwischen punkt- und kreisförmigem Materialauftrag liegt in der Art und Weise, wie der Lack aufgetragen wird.

Beim punktförmigen Materialauftrag wird der Schutzlack in einzelnen Tropfen (Punkten) auf die Leiterplattenoberfläche aufgetragen. Diese Methode eignet sich vor allem für den gezielten Auftrag in begrenzten Bereichen, um elektronische Komponenten zu schützen und benachbarte Bereiche nicht zu beeinträchtigen. Die Vorteile des Punktmaterialauftrags sind der präzise Materialauftrag, die minimal benötigte Lackmenge und ein geringer Verbrauch des Materials.

Beim kreisförmigen Materialauftrag wird der Schutzlack in einer kontinuierlichen, spiralförmigen Bewegung aufgetragen und ermöglicht somit eine gleichmäßige Beschichtung über größere Flächen auf der Leiterplatte. Die Vorteile dabei sind die effiziente Flächenbeschichtung und gleichmäßige Verteilung des Materials. Die Wahl zwischen diesen beiden Methoden hängt von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.

Jetting:

Diese Art der Auftragung wird auch Mikro-Dispensen genannt. Dabei wird das Material mit einem feinen Ventil in kleinen Tropfen auf die Leiterplatte aufgebracht und ermöglicht somit die hochpräzise Beschichtung kleiner, enger Bereiche auf der Leiterplatte.

Dam & Fill:

Dam & Fill ist eine Kombination aus den vorigen Coating Applikationen. Zunächst wird mit einem Nadel-Ventil eine Sperrzone errichtet, welche anschließend mit einem Spray-Ventil aufgefüllt wird.