Ngoài bảng: Lớp phủ phù hợp, nén và tích hợp lắp ráp cơ khí

Một Bộ lắp ráp PCB đã hoàn thành và được kiểm tra thường không phải là sản phẩm cuối cùng; nó là một mô-đun cốt lõi phải được bảo vệ và tích hợp vào môi trường hoạt động cuối cùng của nó.Lớp phủ bảo vệ là một lớp màng polyme mỏng (thường là 25-250µm) được áp dụng cho PCBA để bảo vệ nó khỏi các mối nguy hiểm từ môi trường như độ ẩm, bụi, hóa chất và sự phát triển của nấm. Việc lựa chọn hóa chất phủ—Acrylic (dễ sửa chữa), Silicone (linh hoạt, chịu nhiệt độ cao), Urethane (chống mài mòn) hoặc Parylene (bốc hơi, không có lỗ thủng)—được quyết định bởi các yêu cầu của ứng dụng. Các phương pháp ứng dụng chuyên nghiệp bao gồm phun chọn lọc (sử dụng cánh tay robot được lập trình để che các đầu nối và điểm kiểm tra), nhúng, hoặc quét. Các kiểm soát quy trình chính bao gồm làm sạch trước để đảm bảo độ bám dính, kiểm soát độ nhớt của vật liệu phủ và đóng rắn chính xác (UV hoặc nhiệt) để đạt được các đặc tính điện môi và bảo vệ mong muốn mà không làm hỏng các linh kiện.

Đối với các môi trường khắc nghiệt hơn liên quan đến rung động cao, va đập cơ học hoặc ngâm hoàn toàn, Đổ keo hoặc Đóng gói được sử dụng. Điều này liên quan đến việc đổ đầy một vỏ hoặc đập xung quanh cụm bằng nhựa lỏng (epoxy, polyurethane hoặc silicone) sau đó đóng rắn để tạo thành một khối bảo vệ rắn. Đổ keo cung cấp hỗ trợ cơ học vượt trội, tản nhiệt (nếu được đổ đầy các hợp chất dẫn nhiệt) và niêm phong môi trường hoàn toàn. Những thách thức về kỹ thuật là rất lớn: quản lý nhiệt tỏa ra trong quá trình đóng rắn đối với khối lượng lớn, chọn vật liệu có CTE phù hợp để tránh gây căng thẳng cho các linh kiện và thiết kế để khả năng sửa chữa (thường, các cụm được đổ keo được coi là không thể sửa chữa). Vật liệu giao diện nhiệt (TIMs), như gel hoặc miếng đệm, là một loại liên quan được sử dụng đặc biệt để cải thiện việc truyền nhiệt từ các linh kiện công suất cao đến tản nhiệt.

Bước cuối cùng là Tích hợp cơ học và Lắp ráp cuối cùng. Điều này liên quan đến việc gắn chính xác PCBA vào vỏ của nó, kết nối nó thông qua đầu nối board-to-board, cáp dẻo (FFC/FPC), hoặc hệ thống dây điện. Việc lắp đặt các bộ phận cơ khí phụ trợ—tản nhiệt (thường được gắn bằng keo hoặc kẹp dẫn nhiệt), vỏ che chắn, nút, và màn hình—phải được thực hiện với nhận thức về ESD và kiểm soát mô-men xoắn thích hợp. Giảm căng thẳng cho cáp và đầu nối là rất quan trọng đối với độ tin cậy lâu dài. Giai đoạn này làm mờ ranh giới giữa lắp ráp điện tử và cơ khí, đòi hỏi các quy trình làm việc đảm bảo trình tự hoạt động chính xác, xác minh tất cả các kết nối và kiểm tra hệ thống tích hợp cuối cùng. Chính tại đây, “ bộ não ” điện tử trở thành một sản phẩm hoàn thiện, có chức năng sẵn sàng để triển khai trong thế giới thực.