LED-härtbare Schutzbeschichtungen prägen die grüne Evolution

Umweltfreundliche LED-härtende Schutzbeschichtungen für Leiterplatten haben an Bedeutung gewonnen Anwendungsfälle, die schnelle Durchlaufzeiten erfordern, wie Automobil, weiße Ware und industrielle Steuerung.

LED-härtbare Schutzlacke haben in Anwendungsfällen, die kurze Durchlaufzeiten erfordern, wie Automobile, weiße Ware und industrielle Kontrollprodukte, an Bedeutung gewonnen. Neben ihren hohen Aushärtungsraten sind LED-härtbare Schutzlacke sehr beständig gegenüber Umwelteinflüssen und chemischen Elementen. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit der LED-härtbaren Schutzbeschichtung als grünem Ansatz im PCB-Herstellungsprozess.

Ein Bild, das UV-LED zu Quecksilberdampf zeigt. (Quelle:Nazdar Ink Technologies)

Bevor wir ins Detail gehen, lassen Sie uns besprechen, wie sich die herkömmliche UV-Härtung mit der LED-härtenden Schutzlackierung vergleichen lässt.

Traditionelle UV-Härtung

Um LED-härtbare Schutzbeschichtungen besser zu verstehen, werden wir auf die früheren Schutzbeschichtungsverfahren vor der Erfindung der LED-härtbaren Schutzbeschichtung zurückgreifen. Im Folgenden sind einige der Vorteile des traditionellen konformen UV-Härtungsprozesses gegenüber den älteren, lösemittelhaltigen Beschichtungsverfahren aufgeführt:

• Weniger oder kein flüchtiger organischer Inhalt
• Sofortige Aushärtung
• Kurze Zykluszeit möglich
• Hohe Umwelt- und Chemikalienbeständigkeit

Wie andere Methoden hat auch der konforme Ansatz der UV-Härtung seine Nachteile, wie zum Beispiel:

• Mehr Energieverbrauch
• Kurze Lichtbeständigkeit
• Enthält schädliche Materialien, die versiegelte Designs erfordern
• Verschmutzt die Luft
• Hohe Wärmeentwicklung
• Heizkreislaufprobleme

LED-härtbare konforme Methode

Intensive Forschung wurde durchgeführt, um UV-härtbare Beschichtungen zu erfinden, die mit hochintensiven UVA-LED-Lampen anstelle von Quecksilberstrahlern gehärtet werden. Im Folgenden sind die Vorteile der LED-Lampenmethode gegenüber dem Quecksilberausstoßansatz aufgeführt:

• Weniger Energieverbrauch
• Kontinuierliche Lichterzeugung während der gesamten Lebensdauer der Lampe
• Minimale Betriebstemperaturen
• Keine Ozonemissionen
• Keine gefährlichen UVC-Produktionen

UVA-LED-Lampen erzeugen einzelne UVA-Wellenlängen im Bereich von 365 nm bis 395 nm. Auf der anderen Seite erzeugen Quecksilberlampen mehrere Wellenlängen wie UVA-, UVB- und UVC-Banden.

Was macht LED-härtbares Grün aus?

Die Technik der Behandlung von Schutzlacken mit LED ist ein hervorragender Ersatz für lösemittelhaltige und UV-gehärtete Lacke. Im Folgenden sind die Vorteile einer LED-härtbaren Beschichtung im Vergleich zu anderen Schutzlacken aufgeführt:

• Sie sind absolut solide.
• Sie sind leicht und erleichtern das Verpacken und Versenden von Produkten.
• Sie verbrauchen im Vergleich zu Wärmetrocknungsöfen weniger Energie.
• Sie enthalten wenig oder keine flüchtigen organischen Bestandteile.

Gegenüber dem alten Vollspektrumlichtbogen bietet die LED-Härtung folgende Vorteile:

• Weniger Strombedarf
• Minimale Wartungspläne
• Minimale gefährliche und Ozonemissionen

Zu berücksichtigende Faktoren beim Upgrade von Quecksilberlichtbogen auf UV-LED-Härtung

Jede UV-Härtungstechnik benötigt die richtige Abstimmung zwischen der spektralen Immersion des Präparats und der Wellenlängenausbeute des UV-Härtungssystems. Andere Prozessüberlegungen wie Komponentenmessungen, Handhabung und Herstellungsgeschwindigkeiten bestimmen die Kosten des Härtungsprozesses. Außerdem ist es wichtig, mit Prozessentwicklungsexperten zusammenzuarbeiten, um einen erfolgreichen LED-härtbaren Prozess mit geringem Risiko durchzuführen. Werfen wir einen Blick auf jeden dieser Faktoren.

LED-härtbare Schutzlackformulierungen

Die meisten UV-Schutzlacke sind hochstabil, einkomponentig, nicht brennbar und werden im Double-Cure-Verfahren angewendet. Nach der Beschichtung wird die Leiterplatte für Sekunden UV-Strahlen ausgesetzt. Aber eine sekundäre Härtung, insbesondere Feuchtigkeit und manchmal Hitze, erleichtert den Härtungsprozess bei schlechten Bedingungen ohne UV-Energie.

Kommerzielle UV-härtbare Beschichtungen umfassen solche, die sich in Bogenlampen mit breitem Spektrum oder LED-härtbare Systeme integrieren lassen, und solche, die nur in das LED-härtbare System integriert werden. Die erste Formulierung bietet die Flexibilität von zwei Härtungsmethoden, während die letztere bei schneller Verarbeitungsgeschwindigkeit effektiver ist. Sie können auch LED-Systeme verwenden, um dickere Beschichtungen zu behandeln und Ihrem Board mehr Schutz zu geben.

Manchmal ist keine Sekundärhärtung erforderlich. Wenn Ihr System beispielsweise miniaturisierte Komponenten oder diskriminierende oder hochviskose Beschichtungen enthält, kann jedes Teil durch die LED-Energie durch Sichtlinie vollständig ausgehärtet werden. Händler für LED-Beschichtungen sollten die Wellenlänge angeben (395 nm ist der Standard, aber auch 365 nm, 385 nm und 405 nm erhältlich) und ob Sie eine Sekundärhärtung benötigen.

Im Allgemeinen kann jedes Aushärtungsverfahren, das Sie für Ihre aktuelle Beschichtung verwendet haben, in LED-Beschichtungen integriert werden, wie automatisches diskriminierendes Sprühen, Handsprühen, Strahlen und Bürsten. Daher bleibt das Merkmal Ihrer Methode konstant. Einige Hersteller von Schutzlacken bieten UV-LED-härtende Harze an. In Zukunft werden mehr Harze erhältlich sein, da sich die meisten Hersteller aktiv an Forschungs- und Entwicklungsinitiativen beteiligen.

Prozessentwicklung und -qualifizierung mit geringem Risiko/ hohem Erfolg

Der wesentliche Aspekt, der den Erfolg garantiert und eine gute Kapitalrendite bietet, wenn Sie auf ein LED-aushärtendes System umsteigen, ist die Suche nach den richtigen Fachleuten, die Ihre Bemühungen begleiten und unterstützen. Bereits während des ersten Machbarkeitsprozesses benötigen Sie Unterstützung von Herstellern von Harzen und LED-härtbaren Systemen, um authentische und genaue Daten für Ihre kundenspezifische Anwendung zu erhalten. Außerdem können Sie damit beginnen, Lieferanten zu bewerten und Beziehungen zu den führenden Prüf- und Verarbeitungsunternehmen aufzubauen.

Suchen Sie nach Partnern, die sich mit Schutzbeschichtung auskennen und die intern Tests durchführen oder Ihnen ihre LED-härtbaren Geräte leihen können, um Pilotstudien durchzuführen und Ihren Prozess und Ihre Fertigungsgeschwindigkeit zu validieren. Überlegen Sie, welche Schulungen und After-Sales-Unterstützung Sie benötigen, z. B. Reparaturdienste; Wenn Sie ein internationales Unternehmen sind, suchen Sie nach Partnern mit globaler Präsenz.

Der LED-Härtungsprozess und Ausstattungsoptionen

Herstellungsraten, PCB-Verarbeitungsmessungen, erforderliche Flexibilität, dynamische und bewegungslose Härtung, Höhenvariationen, Fördergeschwindigkeitsregelung, Verdunkelungskapazität, UV-Energieausbeute und Steuerungen in Kombination mit dem Beschichtungssystem sind Beispiele für den LED-Härtungsprozess und die zu berücksichtigenden Gerätealternativen.

Ihre aktuelle Methode und Ihre bevorzugten Raten sind die idealen Faktoren, um Ihre Designanforderungen für eine LED-härtbare Schutzbeschichtung zu stützen. Wenn Ihre aktuelle Methode beispielsweise eine bewegungslose Härtung mit Stapelverarbeitung anwendet, können Ihre bevorzugten Herstellungsraten die Verwendung einer konstanten Methode mit einem Flachbandförderer erfordern. Wenn Ihr bestehender Prozess jedoch kontinuierlich ist, können Sie ihn mit der LED-härtbaren Maschine unter Berücksichtigung des kleinen Formats ergänzen.

Wenn Sie die Flexibilität wünschen, mehrere Produkte zu handhaben, ziehen Sie UV-Härtungsgeräte in Betracht, die sich leicht an mehrere Produktionsanforderungen anpassen lassen. Grundsätzlich bietet ein flexibles System eine hohe Produktionsflexibilität durch die Aushärtebreite und schnelle Umrüstung auf verschiedene Wellenlängenausbeuten. Berücksichtigen Sie auch die Fähigkeit, bei verschiedenen Betriebsabständen auszuhärten.

Bewerten Sie außerdem die Betriebskosten Ihres LED-Härtungssystems, nicht nur die Anschaffungskosten. Im Gegensatz zu Quecksilberbogenlampen benötigen LED-Härtungssysteme wenig Wartung und Energie; Daher sind ihre Arbeits- und Ausfallkosten geringer. Trotzdem ist die Umrüstung auf die neueste LED-Chip-Technik teuer. Ein standardmäßiges LED-härtbares Verfahren mit spezifischen Messungen kann sogar noch teurer sein, um auf das LED-Chip-Verfahren umzurüsten, da Sie ein komplett neues Härtungsgerät kaufen müssen. Entscheiden Sie sich daher für ein System, das nur den Austausch des LED-Arrays erfordert, während die anderen Einheiten wie Gehäuse, Kühlsystem und Bedienelemente beibehalten werden.

Anwendungen von LED- heilbar konform Beschichtungen

LED-härtbare Schutzlacke sind ideal für fast alle konservativen Beschichtungsanwendungen. Sie haben einzigartige Aspekte wie minimalen UV-Energieverbrauch, weniger Wartungspläne und hohe Produktionsraten, wodurch sie besser geeignet sind für:

• Automotive-Leiterplatten aufgrund ihrer hohen Kapazitäten und ihres hohen Energiebedarfs
• Weiße Geräte wie Kühlschränke, Mikrowellen und Trockner
• HVAC-Steuerungssysteme
• Elektronische Automobilanwendungen wie Leistungs- und Sicherheitssteuerung

Fazit

UV-LED-härtende Schutzlacke haben sich bei Anwendungen für weiße Produkte und in der Automobilindustrie bewährt, bei denen ein hoher Durchsatz, minimaler Energie- und Wartungsbedarf unerlässlich sind. Immer mehr Branchen betonen auch den Einsatz umweltfreundlicher PCB-Materialien. UV-LED-härtbare Schutzlacke werden eine wichtige Rolle bei der Gestaltung dieser grünen Entwicklung spielen.

Wie in dem Artikel besprochen, sollten Sie mit renommierten Schutzlacklieferanten zusammenarbeiten, um eine unparteiische Taktik zur Bewertung Ihrer Schutzlackanwendung und Ihres Schutzlackverfahrens zu erhalten. Sie helfen Ihnen, die Effizienz zu maximieren, Kosten zu senken und gleichzeitig die Produktqualität zu verbessern. Ihr bevorzugter Lieferant sollte auch über Experten für Produktion und technischen Support verfügen, um Ihnen eine zuverlässige grenzenlose Versorgung, hohe Qualität und exzellenten technischen Support im Falle von Reparaturen und Wartungen zu bieten.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite Power . veröffentlicht Elektroniknachrichten.