自動車や屋外で使われる電子基板(PCBA)を、湿気、ホコリ、化学物質から守る「コンフォーマルコーティング(防湿・絶縁コーティング)」。基板全体をディップコーティングで丸ごと保護する手法は非常に強力ですが、複雑な実装部品の隙間に「気泡(ボイド)」が残りやすいという難点があります。 基板を保護するディップコートのメカニズムと、気泡による絶縁不良を防ぐディップコーターの速度・角度制御について詳しく解説します。
1. 電子基板を丸ごと守るディップコートのメリット
複雑な実装部品の隙間を埋める圧倒的な浸透力
スプレー塗布でコンフォーマルコーティングを行う場合、背の高いコンデンサの裏側や、ICチップの足(リード)の隙間など、スプレーが届かない「死角」がどうしても生まれます。一部でもコーティングされていない箇所があると、そこから水分が侵入してショートを引き起こします。
ディップコーティング最大のメリットは、基板を樹脂(シリコーンやウレタンなど)のタンクに直接沈めるため、死角が一切生まれないことです。どんなに部品が密集していても、液が基板の隅々まで入り込み、確実な絶縁・防湿バリアを形成します。
2. コンフォーマルコーティング最大の敵「気泡(ボイド)」
部品の下に空気が閉じ込められるメカニズム
確実な保護ができるディップコートですが、大きな課題が一つあります。それは「気泡(ボイド)の巻き込み」です。
基板を液に沈める際、ICチップの裏側やコネクタの隙間に空気が逃げ場を失って閉じ込められることがあります。この気泡が残ったまま樹脂が硬化してしまうと、その部分だけコーティング膜に穴が空いている状態になり、絶縁不良や腐食の起点となってしまいます。高品質なコンフォーマルコーティングを実現するには、この空気をいかに逃がすかが勝負になります。
3. 気泡を逃がすディップコーターの速度・角度制御
浸漬時の精密コントロールで絶縁不良を根絶する
気泡の巻き込みを防ぐには、ディップコーターによる「浸漬(液に沈める)プロセスの制御」が極めて重要です。
まず、基板を液面に対して水平に沈めるのではなく、空気が上へ抜けやすいように適切な「角度」をつけて斜めに進入させます。そして、空気が押し出されるペースに合わせて、非常にゆっくりとした「浸漬速度」で基板を下ろしていく必要があります。 SDIのディップコーターは、引き上げ時だけでなく、この「下ろす速度(浸漬速度)」もミリ単位で個別にプログラム設定が可能です。複雑な実装基板であっても、気泡を完全に逃がしながら確実なディップコーティングを実施できます。
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