Über das Abdichten einer Leiterplatte


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Ich möchte eine FR4-Platine wasserdicht machen, für die keine anderen externen Konnektivitätsanforderungen gelten als ein fest angeschlossenes USB-Kabel. Es müssen jedoch einige SMD-LEDs leuchten. Die wichtigsten anderen Komponenten sind ein TSSOP20 MSP430- Mikrocontroller und ein LM4970 . Die Stromversorgung erfolgt über einen kleinen wiederaufladbaren 3,7-Volt-LiPo-Akku.

Außerdem muss das Board in einen Schuhabsatz (!) Eingepasst werden, sodass das Hinzufügen eines zusätzlichen wasserdichten Gehäuses nicht möglich ist. Die Wassereinwirkung beruht im Wesentlichen auf Feuchtigkeitsansammlungen und nicht (hoffentlich) auf dem tatsächlichen Einweichen. Das Gerät muss nur wenige Monate bis zu einem Jahr halten.

Welche Möglichkeiten habe ich und mit welchen Problemen würde ich konfrontiert sein?

  • Wenn ich Epoxidharz zum Vergießen verwende, kommt es dann zu einem Wärmestau?
  • Wenn ich einfach einen durchsichtigen Latexballon verwende, überlebt das die Hitze auf der Leiterplatte?

Gibt es zusätzliche Details, die ich hinzufügen könnte, um diese Frage klarer zu machen?


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Ha! Ihr musikalischer Leuchtschuh hat also Fortschritte gemacht!
Anindo Ghosh

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Wie hoch ist die Verlustleistung der Karte unter normalen Betriebsbedingungen? So etwas ist nützlich, wenn man Fragen wie "Wird es zu heiß werden?" Beantwortet.
John U

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Schutzlack. :)
Toby Lawrence

@ JohnU 14 mW Durchschnitt, 80 mW Spitze.
Aashima A

Machen Sie sich bei diesen Kräften keine Sorgen über den Wärmestau. Epoxid leitet den Kopf in jedem Fall besser als (noch) Luft. Sie könnten Marine-Epoxy für die Zähigkeit in Betracht ziehen. Jedes Epoxid ist etwas UV-anfällig, aber in weniger als einem Jahr Sonnenlicht sollten Sie in Ordnung sein.
Brian Drummond

Antworten:


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Fragen Sie Ihren FR4-Lieferanten nach Optionen für die konforme Beschichtung. Sie können es abdecken, an den Fenstern der LEDs und so. Überprüfen Sie die Wasserbeständigkeit der LEDs und solcher freiliegender Teile. Die meisten elektronischen Geräte sind, wie sie gewaschen werden. Conformal Coating ist in der Militär- und Automobilelektronik weit verbreitet. Vor langer Zeit habe ich es für Videogeräte verwendet, die im Kofferraum von Fahrzeugen stecken, um vor Salzansammlungen durch Kondensation zu schützen.


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+1. Sie haben auch eine klare Schutzbeschichtung. Sie könnten es möglicherweise mit klarem zweiteiligem Silikon abrunden.
MandoMando


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Epoxidharz ist keine gute Wassersperre. Produkte auf Silikonbasis sind normalerweise überlegen. Konforme Beschichtungen können einige Ihrer Anforderungen erfüllen, wenn sie anschließend in ein Produkt eingekapselt werden, das auf mechanischen Schutz abzielt.

Silikonbeschichtungen blockieren das Wasser nicht zu 100%. Was nicht allgemein verstanden wird, ist, dass NICHTS, das als Zusatzbeschichtung verwendet wird, Wasser zu 100% blockiert. [Es gibt eine spezielle Beschichtung - Parylene und ähnliche Bezeichnungen -, die durch Vakuumabscheidung einer aufgedampften Beschichtung aufgebracht wird und deren molekulare Anordnung sich während des Prozesses ändert. Sie ist so gut wie nie zuvor, nicht perfekt und keine Heimwerkerbehandlung.] . ABER Wasser dringt durch und beschichtet. Eine gute Beschichtung besteht darin, dass sehr wenig Wasser darin gelöst ist und eine aggressive, hohlraumfreie Bindung mit dem Target eingeht. Dies bedeutet, dass hauptsächlich Wasserdampf vorhanden ist und das Fehlen von Oberflächenmikrohohlräumen, die flüssige Wassertaschen bilden können, bedeutet, dass die Korrosionsraten weitaus geringer sind als sonst. Mehr dazu weiter unten.

Bei Anwendung als After-Market-Behandlung können ALLE Schutzlacke die Leistung beeinträchtigen oder Schäden verursachen. Dies ist in der Regel auf der Ebene "offensichtlich genug" - verwenden Sie Ihr Gehirn, schauen Sie genau hin und denken Sie voraus. Das Abdecken eines Bildschirms mit einer Beschichtung ist normalerweise eine schlechte Idee. Es ist eine schlechte Idee, einen Kleber zu bekommen, der sich auf eine elektrisch verbindende Oberfläche setzt. Wenn es sich bewegen soll (Scharnier, Tastaturbiegung, ...), ist es wahrscheinlich eine sehr schlechte Idee, die Bewegung zu verkleben. Schallgeber / Piepser / Lautsprecher, die Geräusche verursachen, können bei Kunststoffbeschichtung unterschiedliche Geräusche verursachen. Heiss werdende und durch Luftbewegung gekühlte Gedanken werden in der Regel heisser und kühlen beim Beschichten weniger ab. Löcher, die den Luftstrom ermöglichen, können verschwinden .... Sobald solche "kleinen Dinge" angesprochen worden sind, KÖNNEN eine Reihe von Beschichtungen helfen.

Dow Corning stellt ein Material namens Dow Corning 1-2577 her , das besser ist als die meisten anderen. Es kann gesprüht oder getaucht gebürstet werden und bildet eine Luftschicht von ca. 0,1 mm. Es ist nicht billig, enthält genügend flüchtige Stoffe, um in einem Abzug oder im Freien verwendet zu werden, und es ist unwahrscheinlich, dass Sie es im Einzelhandel sehen. Es liegt eine "low VOC" -Version vor.

Hier finden Sie Produkte für die konforme Beschichtung von Dow Corning

Dow hat vor ein paar Jahren für ein PV6100-Material geworben, das sich ideal anhörte (zielt auf die Einkapselung von Solarzellen ab). Möglicherweise noch verfügbar.

Der ältere Dow Corning "Sylgard 184" wird von der DIY-Community der PV-Panel-Hersteller mit guten Ergebnissen eingesetzt. Siehe auch langsamere Einstellung Sylgard 182

Hinweis: Ich bin nicht mit Dow Corning befasst, außer als zufriedener Benutzer der Produkte.

"Silikonspray" bietet einen gewissen Schutz gegen Wasser, ist jedoch alles andere als ideal.

Durchsichtiges Polyurethan-Kunststoffspray (als "Lack" oder "Klarlack" erhältlich) eignet sich hervorragend als nachrüstbare Schutzbeschichtung. Sie könnten überschüssiges Material einsprühen und es über schwer zugängliche Oberflächen laufen lassen.


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Parylene ist eine großartige Möglichkeit, die Leiterplatte zu schützen, wird jedoch normalerweise von Serviceanbietern bereitgestellt. Ich bin mir nicht sicher, ob Sie mehr Volumen benötigen, um es wirtschaftlich umzusetzen. Parylen wird mit einem Vakuumabscheidungsverfahren abgeschieden , das eine sehr dünne Beschichtung ermöglicht und sehr konform ist. Ich habe dies für reguläre Volumenanwendungen verwendet und es funktioniert großartig.

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