Vergussmassen und Schutzlacke für die Elektronik

Transkript

1 Vergussmassen und Schutzlacke für die Elektronik

2 Auswahl, Leistungsfähigkeit und Limitationen 2

3 Inhalt Lackieren oder Vergießen? Anforderungen an Vergussmassen Charakterisierung von Vergussmassen Charakterisierung von Schutzlacken Zusammenfassung 3

4 Produkte 4

5 Lackieren oder Vergießen? Dickschicht versus Dünnschicht 5

6 Schutzlack oder Vergussmasse? Üblicherweise µm (300 µm) vs. praktisch unbegrenzte Schichtdicke vorzugsweise Feuchtigkeitsschutz vs. Hochleistungsschutz (z. B. Unterwasseranwendung) üblicherweise 1-K-System vs. 2- K-System 6

7 Schutzlack oder Vergussmasse? Schutzlacke bieten Schutz gegen Feuchtigkeit und Betauung bei vollständigem Eintauchen in Wasser kommt eine Schutzlackierung an ihre Grenzen bessere Option zum Schutz der Baugruppe: 2-K-Verguss Bild oben: Korrosion einer schutzlackierten Baugruppe bei vollständigem Eintauchen in Wasser 7

8 Warum und wann werden Vergussmassen eingesetzt? zum Schutz bestückter Leiterplatten/Flachbaugruppen, die durch Gehäuse / Schutzlack nur unzureichend geschützt sind: > bei extremen aggressiven Medien > bei hoher Feuchtigkeit, Betauung / Nässe > bei freier Bewitterung > als zusätzliche mechanische Fixierung > als zusätzliche Wärmeableitung 8

9 Warum und wann werden Vergussmassen eingesetzt? beim Vergießen von Elektronikbauteilen > Trafos > Trafospulen u.v.a.m. beim Einbetten von > Sensoren > Glasdioden 9

10 Vergussmassen Allgemeine Übersicht Vergussmassen für verschiedene Anforderungen wie z.b.: > geringe Wärmeentwicklung während der Aushärtung > geringer Volumenschrumpf > geringer Schrumpfdruck > Haftungsvermögen > Chemikalienbeständigkeit > UV-Lichtbeständigkeit > Unterwasseranwendung > hohe Wärmeleitfähigkeit > Elastizität 10

11 Auswahlkriterien bei Vergussmassen Silikone Polyurethane Expoxi + geringste Wärmeentwicklung - höchste Wärmeentwicklung bei der Aushärtung bei der Aushärtung + geringster Volumenschrumpf - höchster Volumenschrumpf + geringster Schrumpfdruck - höchster Schrumpfdruck + höchste Elastizität + höchste Härte - schlechteste Haftung + beste Haftung ggf. Haftmittel 11

12 Auswahlkriterien - Spezielle Anforderungen hoch transparent Witterungsbeständigkeit/ UV-Lichtstabilität Reihe VT 3402 KK: > kristall-klar, farblos, hochtransparent > VT 3402 KK-NV-UVP: mit UV-Schutz für den Untergrund > speziell für optische Anwendungen > Einfärben und Eintrüben möglich 12

13 Auswahlkriterien - Spezielle Anforderungen Außeneinsatz Witterungsbeständigkeit/UV-Lichtstabilität VU 4444/31 SB-WB: > schwarz > elastisch, daher reduzierte Materialspannungen bei Temperaturwechseln > schwer brennbar (Index SB) > witterungsbeständig (Index WB), keine Glanz- und Haftungsverluste > hervorragender Kontrast zu eingebetteten LEDs 13

14 Auswahlkriterien - Spezielle Anforderungen Hintergrund für LED VU 4490/31: > weiß > vergilbungsstabil > UV-stabil > hervorragende Remissionswerte 14

15 Wärmeableitung durch Verguss 15

16 Wärmeableitung durch Verguss VU 4675 > 2-Komponenten-Silikonelastomer > Besonders gute Wärmeleitfähigkeit von 1,2 W/m*K > Einfaches Mischungsverhältnis 1:1 > Mischungsviskosität 4200 mpas Bei Einsatz in Misch- und Dosieranlagen: Durch den Einsatz keramischer Füllstoffe ist von einem abrasivem Verhalten auszugehen!!! 16

17 Vergussmassen Polyester-Systeme Epoxid (EP)-Systeme Silikonkautschuk-Systeme Polyurethan (PUR)-Systeme 17

18 ELPECAST Vergussmassen Einteilung nach maximaler Einsatztemperatur: Polyurethane Epoxide Silikone bis +90 C +120 C +130 C +180 C +250 C 18

19 Polyester-Systeme 19

20 Eigenschaften Polyesterharz-Systeme gute Beständigkeit gegen verschiedenste Medien starke Wärmeentwicklung bei der Aushärtung nach der Aushärtung resultierender großer Volumenschrumpf Härter => Peroxide styrolbasierend wegen der Nachteile befinden sich in unserem Lieferprogramm keine Vergussmassen auf Polyesterbasis 20

21 Epoxid (EP)-Systeme 21

22 Eigenschaften Epoxid (EP)-Systeme hervorragende Haftung auf den unterschiedlichsten Substraten hohe mechanische Festigkeit und Härte Wärmeentwicklung bei der Aushärtung werden häufig als Beschichtungsmasse für unempfindliche Bauteile und als wärmeleitende Vergußmasse für Magnetspulen verwendet 22

23 Silikonkautschuk-Systeme 23

24 Allgemeine Eigenschaften Silikonkautschuk-Systeme kaum Wärmeentwicklung bei der Aushärtung nach der Aushärtung geringster Volumenschrumpf hohe Dauertemperaturbeständigkeit (Isolierstoffklasse C > 180 C) sehr hohe Elastizität additions- oder kondensationsvernetzende Silikonkautschuk- Systeme 24

25 Allgemeine Eigenschaften Silikonkautschuk-Systeme hoher thermischer Ausdehnungskoeffizient geringerer mechanischer Schutz vergleichsweise höherer Preis Gefahr von Silikonkontaminationen 25

26 Polyurethan (PUR)-Systeme 26

27 Eigenschaften Polyurethan (PUR)-Systeme kaum Wärmeentwicklung bei der Aushärtung nach der Aushärtung geringer Volumenschrumpf sehr hohe Elastizität gute Temperaturwechselbeständigkeit geringere Temperaturbeständigkeit als bei Silikonkautschuk- Systemen (max. ca. 150 (165) C) 27

28 ELPECAST Vergussmassen 28

29 Vergussmassen für jede Anwendung VU 4444/31 SB-WB Reihe VT 3402 KK witterungsbeständig Reihe VT 3402 KK VT 3602 KK hohe Transparenz schwer brennbar VU 4452/41 SV-HF (UL) VU 4459/41 SV-HF(UL) VU 4451/51 SB VU 4444/31 SB-WB VT 3402 KK-SB VU 4453/101 WR VU 4443/92 WR-NV VU 4691 E VU 4694 E temperaturbeständig Wepox/Wepuran/ Wepesil hohe mechanische Festigkeit Unterwassereinsatz Reihe VU 4457 Reihe VU 4085 VU 4453/101 WR VU 4443/92 WR-NV Reihe VT 3402 KK schnelle Aushärtung hohe Elastizität VU 4442/61 HE-K VU 4443/41 HE-K VU 4457/51 K VU 4459/41 SV-HF-K VU 4490/31 K Reihe VU 4452 Reihe VU 4453 VU 4691 E VU 4694 E VU 4675 gute Wärmeleitfähigkeit 29

30 Lackieren oder Vergießen? Dickschicht versus Dünnschicht 30

31 Charakterisierung nach der chemischen Basis Unterscheidung erfolgt nach dem Typ des Bindemittels > Acrylharze > Polyurethanharze > Epoxidharze > Silikonharze 31

32 Schutz- und Dickschichtlacke - Charakterisierung nach Bindemittel Acrylharze Epoxidharze Polyurethanharze Silikonharze + schnelle Trocknung + einfaches Handling + Reparaturfähigkeit + hohe Elastizität + hohe WTF + hohe Feuchtebeständigkeit + kostengünstig - hoher VOC- - sehr geringe LM Beständigkeit + einfaches Handling + gute mechanische und Abriebfestigkeit + gute chemische Beständigkeit - langsame Aushärtung/ Vernetzung - geringe Reparaturfähigkeit + hohe Flexibilität + gute chemische Beständigkeit - langsame Aushärtung/ Vernetzung - geringe Reparaturfähigkeit Reihe SL 1307 FLZ/2 Reihe SL 1308 FLZ Reihe SL 1301 ECO-FLZ + sehr hohe Temperaturbeständigkeit + sehr hohe Elastizität + Reparaturfähigkeit + hohe chemische Beständigkeit - Handling - Haftung - Kosten Reihe DSL 1705 FLZ 32

33 Charakterisierung nach dem Trocknungsverfahren physikalisch trocknende Schutzlacke oxidativ härtende Schutzlacke chemisch härtende Schutzlacke strahlungshärtende Schutzlacke 33

34 Charakterisierung nach Trocknung/Vernetzung Filmbildung von physikalisch trocknenden Schutzlacken der Reihe ELPEGUARD SL 1307-FLZ/2 Lösemittel physikalisch getrocknet 34

35 Charakterisierung nach Trocknung/Vernetzung Filmbildung von oxidativ härtenden Schutzlacken der Reihe ELPEGUARD SL 1301 ECO-(BA)-FLZ O 2 O 2 1. physikalische Trocknung 2. oxidative Härtung 35

36 Schutz- und Dickschichtlacke - Charakterisierung nach Lösemittelgehalt Standard CC ~ 60 % High-Solids ~ 40 % wasserverdünnbar lösemittelfrei: UV-Lacke, Hot-Melt, Vergussmassen < 10 % ~ 0 % 36

37 Charakterisierung nach Trocknung/Vernetzung Filmbildung Twin-Cure Belichtung Applikation UV Härtung 1. Vernetzungsreaktion H 2 O H 2 O Feuchtigkeit 2. Vernetzungsreaktion

38 Filmbildung bei lösemittelfreien Schutzlacken Schattenhärtung unter Bauteilen 38

39 Filmbildung bei lösemittelfreien Schutzlacken 39

40 Auswahl Applikation Härtung / Trocknung physikalisch oxidativ durch Feuchtigkeit chemisch UV Spezifikationen Basis Auswahl UL 94 UL 746 IPC CC 830 MIL-I AR Beschaffenheit Substrat UR Schichtdicke EP Trocknung / Härtung AY SR (Parylene / Surface Modifiers ) elektrisch physikalisch chemische Beständigkeit Eigenschaften 40

41 Gesamtpalette DSL 1600 E-FLZ SL 1400 ECO-FLZ SL 1307 FLZ/2 SL 1305 AQ DSL 1705 FLZ schnell einsatzbereit DSL 1706 DSL 1705 FLZ DSL 1600 E-FLZ SL 1305 AQ lösemittelfrei SL 1305 AQ SL 1301 ECO-FLZ (BA) SL 1306 N SL 1307 FLZ/2 DSL 1705 FLZ UL-Freigabe DSL 1600 E-FLZ SL 1400 ECO-FLZ hohe chemische Beständigkeit SL 1307 FLZ/2 SL 1305 AQ UG rein physikalisch trocknend SL 1301 ECO-FLZ SL 1301 ECO/BA-FLZ SL 1307 FLZ/2 Allrounders DSL 1705 FLZ DSL 1706 FLZ UG SL 1308 FLZ hohetemperaturbeständigkeit DSL 1705 FLZ DSL 1706 FLZ UG SL 1400 ECO-FLZ SL 1306 hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit 41

42 Übersicht ELPEGUARD Beschichtungsstoffe 42

43 Dam-&-Fill-Materialien Hoch-thixotrope Lacke für Dam and Fill - Anwendungen: > Kapillarität nicht mehr gegeben > elektrische Isolationswirkung wie bei Schutzlacken gegeben > kein Kriechen in Stecker und oder Durchkontaktierungen > Applikation nur noch mit Dispenser möglich > unterschiedliche Thixotropien möglich 43

44 Sonderanwendungen: Funktionell farbige Schutzlacke sehr gute Isolation gegen Feuchtigkeit und Betauung hohe UV-Stabilität selektive Beschichtung nach Bestückung höchstes Deckvermögen sehr gute Remission / Absorption Bauelemente sind abgedeckt und können ohne Beeinträchtigung auf der LED-Seite platziert werden 44

45 Zusammenfassung Vergussmassen Schutz auch bei extremen Klimaanforderungen Schutzlacke 1-K-System mechanischer Schutz möglich selektiv verarbeitbar theoretisch unbegrenzte Schichtdicke schnelle Prozessierung möglich 2-K Systeme, Mischen erforderlich begrenzte Schichtdicken in der Regel Gehäuse oder Form erforderlich enthalten in der Regel VOC nur Feuchtigkeitsschutz 45

46 Zusammenfassung Schutzlacke und/oder Vergussmassen sollen die Zuverlässigkeit und Lebensdauer elektronischer Produkte positiv beeinflussen. Nur durch die richtige Auswahl eines geeigneten Beschichtungssystems in Verbindung mit einer optimalen Verarbeitung kann dieses gewährleistet werden. Die Anwendung bestimmt die Auswahl! 46

47 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. viscotec_vegussmassen_schutzlacke_ pptx 47