PCBプロジェクトでポッティングとコンフォーマルコーティングのどちらを選択するか

印刷回路板 (PCB) を環境損傷―湿気,塵,振動,化学物質から保護することは,デバイスの信頼性にとって極めて重要です.しかし,適切な保護方法を選ぶことは難しいことがあります.厚い樹脂でPCBを包み込み,コンフォームコーティング (薄い柔軟なフィルム) は,異なる用途に役立ちます.ポッティングは,厳しい環境 (例えば,自動車の下蓋) に対して最大限の耐久性を提供します.コンフォームコーティングは,消費者向けガジェット (e) の設計を軽量にするこのガイドでは,この2つの方法の主要な違い,理想的な使用事例,そしてプロジェクトに適した方法を選択するのに役立つステップバイステップチェックリストを分解します.

主要 な 教訓
1.ポッティング = 最大限の保護:厳しい条件 (水,振動,化学物質) の PCB に最適ですが,重量/スペースを増やし,修理を困難にします.
2.コンフォームコーティング = 軽量柔軟性: 小型の携帯デバイス (ウェアラブル,電話) に最適で,ポットよりも保護が少ないが,簡単に検査/修理が可能である.
3環境による選択:屋外/工業環境でのポッティング;屋内/清潔な環境のためのコンフォームコーティングを使用します.
4費用と容量の問題:コンフォーマルコーティングは大量生産で30~50%安く,小規模で信頼性の高いプロジェクトではポッティングが優れている.
5修理は交渉不可:コンフォーマルコーティングはPCBを簡単に固定できます.ポッティングでは,失敗した場合,ボード全体を交換する必要があります.

PCB保護:ポッティング対コンフォームコーティング
細部を掘り下げる前に,ポッティングとコンフォームコーティングの根本的な対比を理解することが重要です.どちらもPCBを保護しますが,その構造,性能,異なるケースはありえない.

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例:自動車のエンジン・ベイ (熱,油,振動にさらされる) のPCBはポッティングが必要である.スマートウォッチ (小型,室内,修理が必要) のPCBはコンフォームコーティングで動作する.

決定 に 関する 主要 な 要因: どの よう に 選択 する か
適切な 保護 方法 は,環境,機械 的 ストレス,空間/重量 制限,修復 可能 性,コスト の 5 つの 重要な プロジェクト 要件 に 依存 し て い ます.以下 に は,各 要素 の 詳細 な 分割 が 示 さ れ て い ます.

1環境条件: 最も重要な要因
PCBは,2種類の環境に遭遇します 苛酷な環境 (屋外,工業,自動車) と軽い環境 (屋内,消費者,クリーンルーム).あなたの選択は,デバイスがどのカテゴリーに属するかによって異なります.

容器 を 選べ た 時 (荒い 環境)
パット化が唯一の選択肢です
a.水/化学品:屋外センサー (雨,雪),工業機械 (油,冷却剤),または海洋電子機器 (塩水) は,密封型シールポッティングが提供する密封型シールポッティングを必要とします.標準的なポッティング樹脂 (例えば,エポキシ) は IP68 評価されています1mの深さで30分潜ることができます.
b.極端な温度:自動車用 (−40°C~125°C) または工業用オーブンは,割れを防ぐために高温のガラス移行温度 (Tg >150°C) のポット用樹脂を必要とします.
c.重量汚染: 粉塵や金属の片片や腐食性ガスが含まれる工場では,ショートサーキットを起こす粒子を遮断するためにポットが必要になります.

適合型 コーティング を 選ぶ 時 (温かい 環境)
合致型コーティングは以下に十分である.
a.屋内機器:スマートフォン,タブレット,屋内センサー (例えば,温度調節器) は,時折の湿度 (例えば,漏れ) や塵からのみ保護する必要があります.
b.清潔な環境:医療機器 (例えば血糖モニター) やオフィス機器 (プリンター) は,重量汚染が危険でない管理されたスペースで動作します.
c.低温変動:家庭/オフィス (10°C~40°C) で使用される装置は,ポットリングの熱抵抗を必要としません.

プロのヒント:デバイスのIP評価要件を確認してください.IP65+ (水/塵耐性) は通常,ポッティングが必要です.IP54 (噴出防止) はコンフォームコーティングで動作します.

2機械的 ストレス: 振動,衝撃,衝撃
動いたり重い機器のPCBは 常時ストレスを受ける 固い樹脂はこれらの力を吸収し,コンフォームコーティングは最小限の保護を提供します.

高 の ストレス に 対処 する ため の 鍋
装置に以下のようなことが起こると,ポッティングは必須です
a.振動:トラック,列車,または工業ポンプは連続的に振動する.ポッティングは部品 (例えば,コンデンサ,コネクタ) を固定し,溶接器の関節の亀裂を防止する.
b.衝撃/衝撃:電動工具,建設機器,または屋外機器 (例えば,ハイキングGPS) を落とすことができる.ポッティングはバッファとして作用し,衝撃力を60%~80%削減する.
c.機械的圧力: 密着した囲み (例えば自動車のダッシュボード) にあるPCBは,ボードを曲げる圧力に耐えるためにポッティングが必要です.

低ストレスのためのコンフォームコーティング
下記のようなもののためのコンフォームコーティング作業:
a.軽い振動:消費電子機器 (例えば,ノートPC) は,最小限の振動を経験します.塗装は,重さを増すことなく部品の動きを防止します.
b.衝撃リスクがない:机の上に置かれるデバイス (例えばルーター) または軽く着用されるデバイス (例えばスマートウォッチ) は,ポットリングによる衝撃吸収を必要としません.

3空間と重量の制限: コンパクトと大容量デザイン
モダンなデバイス (ウェアラブル,IoTセンサー) は小型化を求めています.コンフォーマルコーティングの薄いプロファイルはゲームチェンジャーであり,ポッティングのボールはデールブレーカーです.

小型/軽型設計のためのコンフォームコーティング
合致性のあるコーティングを選択する
a.サイズが重要です:スマートウォッチ,補聴器,または小さなIoTセンサー (例えば,土壌湿度モニター) は,50mm × 50mm 未満の囲いがあります.
b.重量は重要です.ウェアラブル (例えばフィットネストレーカー) やドローンは軽量でなければなりません.コンフォームコーティングはPCBに<1gを追加し,ポッティングは5~20gを追加します.

容器 サイズ/重量 柔軟性
容器は以下の条件で許容されます.
a.囲いスペースは豊富です:産業用制御箱,屋外照明装置,または自動車バッテリー管理システムには余分な樹脂のスペースがあります.
固定装置 (例えば工場センサー) や重装備 (例えばフォークリフトの制御装置) は携帯する必要はありません.

4修理と検査:PCBを後で修理できますか?
機械 に 修理 や 改良 や 品質 検査 が 必要 と なっ て いる 場合,コンフォーム コーティング は 明らか な 選択 です.ポッティング の 永久 的 な 密封 は 保守 を ほぼ 不可能 に する.

容易 に 維持 する 適合 型 コーティング
合致型コーティングは,次のとき輝く.
a. 検査が必要: 溶接器の合同の欠陥 (例えば,原型PCB) や部品の故障をチェックする必要があります. コーティングが透明なので,ボードを外さずに見ることができます.
b.修理は可能である:消費者電子機器 (スマートフォンなど) は,しばしば画面/ポートの修理が必要である.コーティングは同プロピルアルコールで剥がされ,修理後に再適用することができます.
c.アップグレードが計画されています.IoTデバイスは,ファームウェア更新や部品交換 (例えば,より良いアンテナを追加) が必要かもしれません.

入れ物は:
a.修理は不可能です.遠隔地にある PCB (例えば屋外太陽光インバーター) や使い捨てデバイス (例えば,いくつかの医療センサー) は,決して固定されることはありません.
b.信頼性は極めて重要です:航空宇宙や自動車の安全システム (例えばエアバッグコントローラー) は,修理を危険に晒すことはできません.

5コストと生産量: 大量の節約と少量の信頼性
量産ではコンフォームコーティングが安く 速くなりますが 容器は低量で高額なプロジェクトでは 合理的です

大量生産のためのコンフォームコーティング
合致性のあるコーティングを選択する
1.あなたは1,000+PCBを作っています:コーティングは自動スプレーマシンで適用できます (時間あたり100+PCB),労働コストを削減します.材料コストも低くなります (コーティングの1Lは500+PCBをカバーします).
2予算が狭い:消費者用電子機器 (例えば,低コストのスマートフォン) の場合,コンフォームコーティングは,ポッティングと比較して,PCB保護コストを30~50%削減します.

低 容量 で 高 価値 の プロジェクト の 鍋 造り
ポンティングの費用は以下の場合:
1低容量プロジェクト (例えば,カスタム化された産業センサー) は手作業 (ポッティングはしばしば手作業) とより高い材料コストを賄うことができます.
2医療機器や航空宇宙システムにおける単一のPCB故障は,リコールにつながる可能性があります.

鍋 に 入れ て いる 方法 と 限界 に つい て 深く 調べる
パッティングは,厳しい条件下でPCB保護のための黄金基準ですが,妥協はありません.下記では,それが必要であり,不足しているところを詳しく見ていきます.

鍋 の 理想 的 な 使用 ケース
1自動車電子機器:エンジン制御ユニット (ECU),トランスミッションセンサー,バッテリー管理システム (BMS) は熱,油,振動に耐えるためにポッティングが必要です.
2工業用センサー:工場の圧力センサーやオーブンの温度センサーは,粉や化学物質を遮断するためにポットに頼ります.
3屋外機器: 天気ステーション,太陽光変電器,監視カメラは,雨や雪,紫外線に抵抗するためにポットを使用します.
4海洋電子:ボートのナビゲーションシステムや水中センサーは,塩水の腐食を防ぐためにIP68シールが必要です.

鍋用樹脂の種類
適切な樹脂は環境によって異なります
1.エポキシ:最も一般的.高強度,化学耐性,熱安定性 (Tg >120°C).自動車/工業用に最適.
2ポリウレタン:柔軟で振動に適している (例えばトラックセンサー) が,エポキシよりも化学反応に耐性が低い.
3シリコン:優れた熱耐性 (−60°C~200°C) と柔軟性 (高温アプリケーション (例えばエンジンセンサー) で使用される).

鍋 の 限界
1.重量/スペース:PCBサイズに20~50%を追加します.ウェアラブルや小さなIoTデバイスで使用できません.
2修理:樹脂は取り除くのが難しい (磨きや溶媒を必要とします),故障したPCBは通常廃棄されます.
3熱を捕らえる:不適切な樹脂は熱を捕らえて,部品の過熱につながります.電源PCBのために熱伝導性樹脂 (アルミ酸化物で満たされた) を使用します.

適合 型 コーティング: 用法 と 限界 に つい て 深く 調べる
コンフォームコーティングは軽量で修復可能な設計では最適ですが,極端な条件では対応できません.下記では,いつ使用するかとその主要な制約について説明します.

適合性コーティングの理想的な使用事例
1消費電子:スマートフォン,タブレット,ラップトップ,スマートウォッチは,スペースを節約し,修理を可能にするためにコンフォームコーティングを使用します.
2.ウェアラブル:フィットネストレーカー,スマートリング,補聴器は,コーティングの最小重量と柔軟性に依存しています.
3医療機器: 携帯モニター (例えば血圧マッシュ) は,軽量で清潔にするためにコーティングを使用します.
4.IoTセンサー:インダースセンサー (例えば,スマート温度調節PCB) は,基本的な防湿/防塵のみが必要です.

合致型コーティングタイプ
あなたのニーズに基づいて選択してください:
1アクリル:最も一般的で,使いやすくて,低コストで,溶剤で取り外せる (修理可能なデザインに適している).
2シリコン:柔軟性があり,振動に適しています (スマートウォッチPCBなど) 高温 (−50°C~200°C).
3尿素: 化学反応に耐性 (アクリルよりも優れている) が,除去が難しく,軽度の化学反応にさらされた器具 (例えば清潔剤) に使用されます.
4パリレン: 薄い (110μm),ピンホールのない,バイオコンパティブルで,医療インプラントや高精度電子機器に使用される.

適合性コーティングの制限
1制限された保護:重量化学物質,強い衝撃,または水に浸透するのをブロックすることはできません (噴出防止のみ).
2適用精度:注意深くマスクする必要があります (コネクタやシートシンクをコーティングしないように) 一貫性のために自動化機械が必要です.
3紫外線分解: アクリルコーティングは,直接太陽光で分解される.コンフォームコーティングを使用する屋外装置にシリコンまたはパリレンを使用する.

決定 の 段階 的 チェック リスト
このチェックリストを使用して,プロジェクトニーズと適切な保護方法を調整してください.

1環境 を 定義 する
PCB は水 (雨,漏れ) や化学物質 (油,清潔剤) に曝されるのでしょうか?
はい → ポット; ノー → コンフォームコーティング

PCB は 極端な 温度 (-40°C から 125°C) に 耐える の でしょ う か.
はい → ポット; ノー → コンフォームコーティング

2機械的ストレスを評価する
PCBは振動 (例えば車内) や衝撃 (例えば電動工具) を経験するのでしょうか?
はい → ポット; ノー → コンフォームコーティング

3サイズ/重量制限をチェック
PCBの容器は50mm × 50mm未満か,重さは<10gですか?
はい → コンフォームコーティング; ない → ポッティング

4修理/検査の計画
PCB を 後で 検査 し,修理 し,アップグレード する 必要 が ある でしょ う か.
はい → コンフォーマルコーティング; ない → ポッティング

5. 費用/量 を 評価 する
1,000以上のPCBを生産していますか?
はい → コンフォーマルコーティング; ノー → ポッティング (信頼性が重要な場合)

よくある質問
1容器は熱管理を改善できるのか?
はい,熱伝導性樹脂 (アルミ酸化物やボロンナイトリードで満たされた) を使用する場合,ポッティングは,熱い部品 (例えば電圧調節器) から熱を囲みの中に転送することができます.普通 の 鍋 樹脂 は 熱 を 閉じ込め ます賢く選択してください.

2合同コーティングは防水ですか?
ほとんどのコンフォームコーティングは噴水防止 (IP54) であり,完全に防水性はない.パリレンコーティングだけがIP67を達成できる (水中1mで30分潜水可能),標準的なアクリル/シリコンコーティングより高価です.

3ポットとコンフォームコーティングの両方を使用できますか?
プッティングはPCBを包み込むことがほとんどないため,コンフォームコーティングは追加の保護を加えない.唯一の例外は,PCBの一部 (例えばセンサー) をプッティングして残りの部分 (例えば,修理が必要なコネクタ).

4容器/コンフォームコーティングの耐久性はどれくらいですか?
容器: 10~20年 (樹脂はUV/化学物に対して耐性がある).
適合コーティング: 5~10年 (アクリルがより早く分解し,シリコン/パリレンが長く耐用する).

5医療機器ではどちらの方法が良いですか?
依存する
a.植入可能な装置 (例えばペースメーカー) は,パラリン型コーティング (生物適合性,薄い) を使用する.
b.携帯機器 (例えば超音波探査機) は,水や化学物質 (例えば消毒剤) に曝されている場合,ポットを使用します.

結論
容器とコンフォームコーティングの選択は,あなたのプロジェクトのニーズに合わせて保護を調整することです.容器は,厳しい高ストレス環境 (自動車,産業用容量とコストを正当化する. 容量,重量,重量,重量,重量等を考慮した軽量,修理可能な設計 (消費者電子機器,ウェアラブル) のためのコンフォームコーティング優先事項として.

最悪の間違いは 過剰な保護 (スマートフォンPCB用のポッティングを使用) や 低保護 (屋外センサー用のコンフォームコーティングを使用) による早速故障です選択チェックリストを使って環境を調整してくださいストレスのレベル,サイズ制限,修理可能な必要性,適切な方法による予算

PCBの設計が小さくなり より強力になるにつれてしかし,その強みと限界を理解することで, 時間の試練に耐えられる信頼性の高い装置を 構築することができます.自動車のECUやスマートウォッチのPCBを 保護するかどうかは別として 適切な保護方法によって 脆弱な回路を耐久性のある部品に 変えることができます