توضیحات

چرا محافظت از قطعات الکترونیکی مهم است؟

در بسیاری از قطعات الکترونیکی، نیاز است که قطعه در برابر شوک‌ها، رطوبت و اثرات محیطی محافظت شود.

این موضوع در جایی که قطعه الکترونیکی هرگز نباید خراب یا به اصطلاح fail شود، حیاتی است.

به عنوان مثال در وسایل حمل و نقلی که اساس کار آن‌ها بر پایه صنعت الکترونیک است. مانند مترو. در اینجا صحبت از جان انسان هاست! پس محافظت امری بسیار حیاتی است.

همچنین محافظت از قطعات الکترونیکی و افزایش دوام آن‌ها سبب وابستگی کمتر ما به سوخت‌های فسیلی و در نتیجه کاهش ردپای کربن و آلودگی هوا می‌شود.

راه حل

برای این منظور از روش «دفن» یا «پاتینگ» و « کپسوله کردن» استفاده می‌شود.

پایتنگ و کپسوله کردن دو روش اصلی برای حفاظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر تهدیدهایی چون شرایط محیطی نامناسب، خوردگی، گرد و غبار، حرارت و انواع شوک‌هاست.

از این دو روش در کنار دیگر روش‌های محافظتی چون استفاده از مواد پوشش‌ساز همدیس و آب‌بندی استفاده می‌شود.

تفاوت پاتینگ و کپسوله کردن

پاتینگ به فرایند پوشش‌دهی ( کامل یا بخشی) قطعه الکترونیکی با یک رزین مانند رزین سیلیکونی به منظور حفاظت از آن است.

این فرایند علاوه بر محافظت می‌تواند به عایق بودن و اتلاف گرما در قطعه الکترونیکی نیز کمک کند.

کپسوله کردن فرایندی مشابه پاتینگ است. با این تفاوت که در اینجا، بخش‌های یک قطعه الکترونیکی درون پوسته‌هایی قرار می‌گیرد و لزوما همه قطعه به طور یکدست پوشش داده نمی‌شود.

می‌توان اینطور در نظر گرفت که اجزای قطعه الکترونیکی درون یک کپسول قرار می‌گیرند و محافظت می‌شوند.

تعمیر قطعه الکترونیکی که کپسوله شده است، یا تعویض پوسته آن نسبت به قطعه ای که دفن یا پاتینگ شده است، آسان‌تر است.

کدام برای من بهتر است؟ پاتینگ یا کپسوله کردن

پاسخ این سوال به عامل‌های گوناگونی وابسته است. مانند ، شرایط محیطی و عملیاتی محصول نهایی، ویژگی‌های فیزیکی موادی که در فرایند تولید قطعه به کار می‌روند و در نهایت ظرفیت تولیدکننده.

از چه ماده‌ای برای پاتینگ یا کپسوله کردن استفاده کنیم؟

در گذشته برای این مسئله از شیشه، سرامیک و فلزها استفاده می شد.

امروزه برای این عمل از مواد پلیمری استفاده می‌شود. چراکه این مواد دست ما را برای انتخاب باز می‌گذارند.

بعلاوه، کاهش وزن، حجم و قیمت نهایی قطعه با استفاده از این مواد میسر است.

ویدیوی زیر نحوه پاتینگ قطعه‌های الکترونیکی را با استفاده از رزین سیلیکونی نمایش می‌دهد

 

گزینه‌های روی میز کدام اند؟

در بین مواد پلیمری سه دسته بیشترین استفاده را دارند: سیلیکون، اپوکسی و پلی یورتان.

در ادامه به مقایسه این سه می‌پردازیم

جدول زیر ویژگی‌های کلی این سه پلیمر را به تصویر می‌کشد

(برای دریافت فایل با کیفیت اصلی اینجا کلیک کنید.)

مزیت پلیمرهای سیلیکونی (رزین سیلیکونی) نسبت به اپوکسی و پلی یورتان

۱- بازه دمایی عملکرد

پلیمرهای سیلیکونی در برابر حرارت مقاومت بالاتری دارند.

به طوریکه برخی از فرمولاسیون های آن تا دمای ۳۰۰ درجه سلسیوس را هم تحمل می‌کند.

۲- مقاومت در برابر شعله

پلیمرهای سیلیکونی بر خلاف پلی یورتان و اپوکسی خود خاموش‌شونده اند.

۳- انبساط حراراتی

به خاطر سختی کمتر آن نسبت به دو پلیمر دیگر، ضریب خطی انبساط حرارتی بسیار بالاتری دارد.

۴- الاستیسیته

به خاطر ساختار خطی زنجیر، سیلیکون‌ها الاستومر هستند.

۵- مقاومت در برابر شرایط محیطی

در این زمینه پلیمرهای سیلیکونی عالی هستند . مقاومت در برابر رطوبت، نور فرابنفش و پایداری در برابر اوزون در آن‌ها عالی است.

۶- مقاومت در برابر شوک

در کاربری های صنعتی مانند توربین‌ها، مقاومت در برابر ضربه و شوک اهمیت دارد.

پلیمرهای سیلیکونی به خاطر انعطاف‌پذیری بالا مقاومت خوبی در برابر شوک دارند و این مهم آن‌ها را گزینه خوبی برای استفاده در این صنعت و صنایع مشابه می‌کند.

۷- پایداری دی الکتریک

پلیمر یا رزین سیلیکونی عایق الکتریکی بسیار خوبی هستند و این را در بازه وسیعی از دما و فرکانس حفظ می‌کنند.

۸- قابلیت تعمیر

پلیمرهای سیلیکونی را می‌توان در حلال‌های مربوط حل و از قطعه جدا کرد.

این باعث دسترسی آسان به قطعه برای تعمیر یا کارهای دیگر می‌شود.

ویدیو زیر این مسئله را به تصویر می‌کشد:

 

 

البته در حوزه‌هایی چون استحکام چسبندگی، استحکام مکانیکی، مدول و سختی پلی یورتان و اپوکسی عملکرد بهتری دارند.

تصویر زیر، این سه پلیمر را به صورت شماتیک مقایسه می‌کند.

جمع بندی

-محافظت از قطعه‌های الکترونیکی امری ضروری است. بدین منظور از پاتینگ یا کپسوله کردن استفاده می‌شود.

– در این روش، یک لایه از ماده‌ای مانند رزین سیلیکونی، رزین اپوکسی یا پلی یورتان روی قطعات الکترونیکی پخش می‌شود تا این قطعات به طور کامل درون این ماده فرو روند و به طور کامل پوشش داده شوند و به اصطلاح دفن شوند.

-این فرایند به منظور حفاظت از قطعات الکترونیکی در برابر شوک‌های مکانیکی، رطوبت، خوردگی و دمای بالا استفاده می‌شود.

-در حالت پاتینگ، با ایجاد پوششی ضخیم و همگن روی قطعه الکترونیکی، باعث جلوگیری از هرگونه آسیب به آن‌ها می‌شویم و در نتیجه، میزان خرابی قطعه به شدت کاهش می‌یابد.

-یکی از کاربردهای اصلی پلیمرهای سیلیکونی در صنعت الکترونیک، دفن قطعات الکترونیکی مانند CPU ها و برد مدار چاپی (PCB ) است.

-ویژگی‌هایی همچون مقاومت به حرارت، مقاومت شیمیایی، انعطاف‌پذیری بالا و نفوذپذیری پایین گاز و آب، آن‌ها را مناسب برای استفاده در بسترهای الکترونیکی کرده است.

-پلیمرهای سیلیکونی ویژگی‌هایی را تامین می‌کنند که پلیمرهای رقیب مانند اپوکسی و پلی یورتان از آن عاجز اند.

 

برای تهیه این دسته پلیمرهای سیلیکونی و دریافت مشاهده با گروه شیمی تماس بگیرید.