За пределами доски: конформационное покрытие, горшка и механическая интеграция сборки

Завершенная и протестированная сборка печатной платы (PCBA) часто не является конечным продуктом; это основной модуль, который необходимо защитить и интегрировать в его окончательную рабочую среду.Конформное покрытие - это тонкая полимерная пленка (обычно 25-250 мкм), наносимая на PCBA для защиты от таких факторов окружающей среды, как влага, пыль, химические вещества и рост грибков. Выбор химического состава покрытия — акрил (легко перерабатывается), силикон (гибкий, высокотемпературный), уретан (износостойкий) или парилен (осаждается из пара, без пор) — определяется требованиями применения. Профессиональные методы нанесения включают селективное распыление (с использованием запрограммированных роботизированных манипуляторов для маскировки разъемов и контрольных точек), погружение или нанесение кистью. Основные элементы управления процессом включают предварительную очистку для обеспечения адгезии, контроль вязкости материала покрытия и точное отверждение (УФ или термическое) для достижения желаемых диэлектрических и защитных свойств без повреждения компонентов.

Для более суровых условий, связанных с высокой вибрацией, механическими ударами или полным погружением, применяется заливка компаундом или инкапсуляция. Это включает в себя заполнение корпуса или дамбы вокруг сборки жидкой смолой (эпоксидной смолой, полиуретаном или силиконом), которая затем отверждается, образуя твердый защитный блок. Заливка компаундом обеспечивает превосходную механическую поддержку, отвод тепла (если заполнена теплопроводящими соединениями) и полную герметизацию от окружающей среды. Инженерные задачи значительны: управление экзотермическим нагревом во время отверждения для больших объемов, выбор материала с подходящим CTE для предотвращения напряжения компонентов и проектирование для ремонтопригодности (часто залитые компаундом сборки считаются не подлежащими ремонту). Материалы для теплового интерфейса (TIM), такие как гели или прокладки, являются связанным классом, используемым специально для улучшения теплопередачи от мощных компонентов к радиаторам.

Заключительным этапом является механическая интеграция и окончательная сборка. Это включает в себя точный монтаж PCBA в корпус, подключение его через разъемы плата-плата, гибкие кабели (FFC/FPC) или кабельную проводку. Установка вспомогательных механических деталей — радиаторов (часто крепится с помощью теплопроводящих клеев или зажимов), экранирующих кожухов, кнопок и дисплеев — должна выполняться с учетом защиты от электростатического разряда и надлежащим контролем крутящего момента. Снятие напряжения для кабелей и разъемов имеет решающее значение для долгосрочной надежности. Этот этап стирает границы между электронной и механической сборкой, требуя рабочих процессов, которые обеспечивают правильную последовательность операций, проверку всех соединений и окончательное тестирование интегрированной системы. Именно здесь электронный «мозг» становится готовым, функциональным продуктом, готовым к развертыванию в реальном мире.