21 dec. 2016
2 minuten
Het is noodzakelijker dan ooit om PCB’s te beschermen tegen de gevolgen van vocht, oplosmiddelen, extreme temperaturen en andere schadelijke omgevingsinvloeden. Dichter bepakte PCB’s, miniaturisering en uitzonderlijk dunne substraten vereisen een robuuste bescherming met een methode die de huidige delicate prints niet beschadigt. Er is nu een nieuw concept dat – wanneer bepaalde toepassingen in marktsegmenten als verlichting, automotive en solar warmte produceren – naast bescherming met een lagedruk gietoplossing ook hittedissipatie faciliteert om zo de werktemperatuur te reduceren. Traditioneel werden daarvoor twee materialen gebruikt: een thermisch interfacemateriaal voor warmtedissipatie en een lagedruk gietmateriaal voor inkapseling.
Kort geleden is een techniek ontwikkeld die inkapseling en warmteafvoer combineert in een enkel materiaal. Deze nieuwe lagedruk ‘hot melt’ oplossing, die is gebaseerd op de eerder door Henkel ontwikkelde Technomelt-formule, combineert het gebruiksgemak van het materiaal met een nieuwe filler-technologie die naast de inkapseling zorgt voor het thermische management.
Het eenvoudige drietraps Technomelt-ingietproces met één enkel materiaal levert geen schade op aan delicate elektronicacomponenten. Bij gebruik van lagedruk ingietapparatuur wordt de elektronica simpelweg ingebracht in de gietvorm. Dan stroomt Technomelt in de vorm en omhult het de elektronica. Het resultaat in een ingekapseld product, dat klaar is voor het testen en de uiteindelijke assemblage.
De Technomelt-methode vereenvoudigt niet alleen het productieproces, maar reduceert ook de hoeveelheid apparatuur en bewerkingen vergeleken met andere methoden. Bovendien verkort het de cyclustijd per print en dat is van belang bij productie van grote series. Daardoor daalt de TCO (total cost of ownership) met 60% in vergelijking met ‘potting’. Technomelt biedt een volledig waterdichte inkapseling, hecht goed aan diverse oppervlakken, is bestand tegen hoge temperaturen, schokken en oplossingen en vereist geen curing.
Multifunctioneel
Henkel onderkende de behoefte aan een multifunctioneel inkapselingsmateriaal en heeft, gebruikmakend van al de inherente eigenschappen van Technomelt, zijn portfolio uitgebreid met een thermisch geleidend materiaal: Technomelt TC50. Als eerste in een reeks warmtedissiperende versies heeft dit materiaal een bulk thermische geleiding van >0.5 W/mK, om de dissipatie van warmte door de inkapselingslaag mogelijk te maken en tegelijkertijd een functionele behuizing van de printassemblage te realiseren.
Technomelt TC 50 is onder meer geschikt voor led-drivers, voedingen, solar inverters, cameramodules en auto-elektronica. Bij beproevingen bleek het materiaal de temperatuur van componenten met 40 °C te reduceren, in vergelijking met standaard Technomelt. De warmte wordt dus op een effectieve manier verwijderd van de bron. Het was niet eenvoudig om thermische geleidbaarheid toe te voegen aan Technomelt; het ontwikkelteam heeft daarvoor alle kennis op het gebied van hot-met harsen en filler-technieken moeten inzetten.
Het ontwikkelde materiaal heeft een smelt-viscositeit die compatibel is met standaard lagedruk ingietprocessen en de filler-dispersie blijft gedurende lange tijd in stand bij temperaturen boven 180°C, geheel zonder uitharding. Technomelt TC50 is nog maar kortgeleden op de markt gebracht, maar een producent van een automotive temperatuursensor heeft het geëvalueerd ter vervanging van het tot nu toe gebruikte conventionele potting-materiaal. Het bleek dat door de warmtegeleiding de sensor significant beter prestaties leverde, vooral ten aanzien van de responstijd.
Art Ackerman, Henkel Adhesive Electronics
Anderen lazen ook
