תהליך מיסוך עם פארילן – חומרים ושיטות
תהליך מיסוך עם פארילן - חומרים ושיטות
שיקוע פארילן מתרחש ברמה המולקולרית. החומר מיושם בטמפרטורת החדר באמצעות תהליך שיקוע האדים הכימיים, העובי האופייני של הסרט הקונפורמי של פארילן הוא בטווח המיקרונים.
היתרונות של ציפוי פארילן כוללים:
תכונות חומר מעולות, היצמדות למגוון רחב של משטחים, תאימות ביולוגית, עמידות כימית/קורוזיה, ביצועים דיאלקטריים אמינים ויציבות תרמית. כיסוי אחיד ללא חרירים של כל המשטחים ללא קשר למיקום או מקום על המכלול (צדדי רכיבים, משטחי עופרת).
אין אדים מזיקים במהלך העיבוד.
למרות היתרונות שלו, לפארילן מספר חסרונות עיקריים. ביניהם:
- נפח ייצור מוגבל לאצווה.
- ציוד/חומרי עיבוד יקרים.
- קושי בעיבוד מחדש של ציפוי לא יעיל.
חיסרון נוסף הוא צורך במיסוך יקר וגוזל זמן של רכיבי הרכבה נבחרים. תהליך מיסוך פארילן נחוץ כדי להגן על אזורים ייעודיים במכלול, שביצועיהם עלולים להיפגע אם יצופו. כחלק בלתי נפרד מהכנת פני השטח, תהליך המיסוך מגן על רכיבי ההרכבה המיועדים מהשפעות המעטפת של הפארילן עצמו, שעלולה להשהות את היכולות התפעוליות שלהם.
לדוגמה, התכונות הדיאלקטריות המצוינות של פארילן משביתות בו זמנית את המגעים של המעגל המודפס, דבר שהופך את היחידה לבלתי פעילה, גם כשהמצע מוגן מהפרעות חשמליות. מיסוך מגעים פותר בעיה זו, ומצפה רק את חלקי המעגל המודפס שאינם נפגעים מהגנה קונפורמית. הרכיבים שומרים על יכולתם לקבל מטען חשמלי ו/או לנוע כמתוכנן.
חומרי מיסוך
מיסוך דורש חומרים שונים כגון נקודות מיסוך הניתנות לקילוף, סרטים/רפידות מגע, מגפי מיסוך ולטקס נוזלי שאינו אמוני או מסיס במים. חשוב להכיר את תכונות החומרים השונים, כיצד משתמשים בהם בעיבוד פארילן בנפרד או בשילוב, כדי להבטיח שלא יתרחשו כשלי מיסוך.
נקודות מיסוך וסרטי פארילן משמשים בדרך כלל בגיבויי פוליאסטר או פוליאמיד. ברוב המוחלט של המקרים (90%+), מאפיינים כמו התאמה וחסכוניות נחוצים לתהליך המיסוך בדיוק כמו חוזק ויציבות.
בעיקרו של דבר, נקודות מיסוך הן מדבקות קטנות המודבקות על המגע לפני תחילת הציפוי.
עבור סרטי מיסוך ורפידות מגע, נמצאים בשימוש נרחב שני פתרונות: סרט פוליאסטר או קפטון.
חומרי מיסוך מלטקס הניתנים לקילוף נוזלי, מונעים ביעילות את חדירת הציפוי לרכיב; הם מתקלפים בקלות ממגעים לאחר הציפוי אלא אם כן נעשה שימוש בחלק פופולרי כמו מחבר מולקס, מגפי מיסוך מיוצרים בדרך כלל בהתאמה אישית, ספציפית לתצורה הפיזית של הרכיב שיש לכסות. האפשרות לעיבוד חוזר ולמחזור של מגפי המיסוך היא יוזמה החוסכת עבודה וגם מייצרת עלות-תועלת ניכרת במהלך השימוש החוזר, ומחזירה את ההשקעה הראשונית בטווח הקצר.
שיטות מיסוך
בדרך כלל, כחלק הדורש עבודה רבה ביותר בתהליך הציפוי, המיסוך נעשה בהתאם לשרטוטי הלקוח ובקשותיו לציפוי אזורי הרחקה. מכיוון שתהליך שיקוע האדים הכימיים גורם למולקולות פארילן:
- לחדור לכל שטח פנים נגיש לאוויר.
- מתן תשומת לב רבה לאיטום הולם של כל מחבר היא חובה.
- שכל אזורי ההרחקה של הציפוי יתנגדו וידחו את יישום סרט הפארילן.
- הבסיס לתהליך הוא זיהוי מדויק של אותם חלקים במכלול שלא יכוסו במהלך תהליך שיקוע האדים הכימיים.
מתווה מתודולוגי כללי כולל את השלבים הבאים:
- גודל מגפי המיסוך, סרטים ונקודות לתצורות המדויקות של אזורי המיסוך.
- הכנת חומרי מיסוך פארילן לפי הוראות.
- מריחת חומרים על אזורים נבחרים, מכסה למעשה נקודות מגע שצריכות להישאר חשופות במהלך פעולת ההרכבה.
- מתן אפשרות לתרכובות מיסוך הניתנות לקילוף להתייבש באופן מלא, לפני תחילת השימוש בתהליך שיקוע האדים הכימיים.
- יישום הפארילן, ציפוי המצע כולו.
עקב מיסוך, הפארילן מכסה את חומרי המיסוך, ולא את המגעים או אזורים מוגנים אחרים של משטח המצע.
לאחר יישום הפארילן, מקלפים בזהירות את המיסוך או מסירים אותו בצורה אחרת.
המיסוך בעל אפשרות קילוף מוסר לאחר מכן, בהקדם האפשרי לאחר שהפארילן התייבש, כדי למנוע קריעת הסרט, חשיפת המגעים או אזורים ממוסכים אחרים.
תהליכים אלה דורשים עבודה יוצאת דופן ועלולים להיות יקרים.
עם זאת, הם חיוניים לניהול סרטי פארילן. נגיעה בשולי האזור הממוסך עם כמות קטנה של אוריתן לאחר הסרת החומרים הממוסכים מפחיתה את איום היווצרות קרעים.
עבור רוב היישומים, השימוש בחומרי מיסוך וטכניקות קונבנציונליות חוסם את שיקוע הפארילן באזורים במעגל מודפס המיועדים להרחקה מציפוי.
עם זאת, מיסוך עבור מכשירי MEMS/ננו רפואיים הוא מאתגר יותר. אבלציה (צריבה) בלייזר מספקת אפשרויות טובות יותר עבור יישומים מורכבים אלה, ומשפרת את יכולת ההסתגלות לגיאומטריות החלופיות של ההרכבה, תוך מתן דיוק רב יותר במהלך יישום המיסוך.
אזורים ממוסכים מוגנים מהציפוי, דבר המבטיח שהם פועלים כפי שתוכננו ליצירת ביצועים מתאימים. חומרי מיסוך חייבים להגן ביסודיות על אזורי ההרחקה המיועדים, ללא רווחים, חריצים או פריצות משטח דומות, כדי לספק תפקוד אמין של המחבר לאחר הציפוי.
מיסוך יעיל של כל מחבר במעגל מודפס (PCB) דורש תשומת לב מרוכזת של המפעיל, כדי לאטום אותו כראוי ממגע עם מולקולות פארילן גזיות במהלך תהליך שיקוע האדים הכימיים.
מיסוך משמר את השלמות התפעולית והביצועים של הרכבה.
לסיכום
חלק בלתי נפרד מפתרון מיסוך מושלם לציפוי קונפורמי של מעגל מודפס, הם מגפי מיסוך המגינים על רכיבים נבחרים הממוקמים באזורי הרחקה, כדי להבטיח שהם יישארו פעילים לאחר הציפוי. מגפי מיסוך לשימוש חוזר מספקים חלופה מהימנה וחסכונית לחומרים כמו מסקינטייפ ונקודות כיסוי. ניתן להגדיר מגפי המיסוך בהתאמה אישית לכל הצורות, התבניות והגדלים כדי להגן על מגוון רחב של רכיבי הרכבה מפני כיסוי עבור רוב טכניקות יישום הציפוי התאימות.