Articles tagged with: adhezja

Adhezja, klejenie, potting. Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych

Adhezja, klejenie, potting 1 Autor: Marek Bernaciak. - Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych.

Adhezja, klejenie, potting 1
Autor: Marek Bernaciak. – Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych.

Elektronika nie może się rozwijać bez technologii łączących różne elementy przy wykorzystaniu zjawiska adhezji. Dzięki niemu jest możliwe zmniejszanie wymiarów obwodów drukowanych związane z ich wytrzymałością mechaniczną i transmisją ciepła. Jestem mechanikiem i zagadnienie miniaturyzacji jest dla mnie fenomenem właśnie z tej perspektywy. Jak w lotnictwie, wytrzymałość jest związana z obciążeniem na jednostkę powierzchni. To samo odnosi się do transmisji energii cieplnej – jej efektywność w skali kurczących się powierzchni sprowadza się do między innymi zastosowania odpowiednich materiałów, ale z mojego punktu widzenia również do znakomitego kontaktu mechanicznego między nimi. Najlepszy klej, spoiwo, zalewa, uszczelniacz tracą wartość w chwili, gdy pomiędzy nimi pojawia się powietrze, woda, kurz lub ich zwilżalność nie jest powtarzalna albo jest niewystarczająca. W chwili próby – zwiększonego obciążenia mechanicznego lub termicznego mikroporowatości pomiędzy warstwą spoiwa a podłożem dają o sobie znać doprowadzając do zbyt łatwego zniszczenia końcowego produktu. …

Z punktu widzenia mechaniki złącza chropowatość powiązana z jakością powierzchni jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za niezawodność działania układów elektronicznych. Dlatego spróbujemy dokonać krótkiej analizy zjawisk związanych z kontrolą procesów, które mają na adhezję wpływ.

Dendryty w elektronice

Dendryty w elektronice 1 Autor: Grzegorz Szypulski.-

Dendryty w elektronice 1
Autor: Grzegorz Szypulski.-

Dendryt, czym jest dendryt? Pojęcie dendryt możemy spotkać w wielu dziedzinach nauki: metalurgii, biologii, krystalografii. Wywodzi się z greckiego słowa „déndron”, co oznacza drzewo.

Dziś jednak poruszymy kwestię dendrytów spotykanych w elektronice. Czym jest, więc dendryt w elektronice? Skąd się biorą? Dendryty tworzą się na skutek migracji elektrochemicznej, czyli ruchu jonów pomiędzy metalowymi częściami, które mają różny potencjał elektryczny przy obecności elektrolitu (np. wody). Ich rozwojowi sprzyja obecność jonów występujących w zanieczyszczenia pozostałych na płytce po wcześniejszych procesach, np. fluxach, resztkach past lutowniczych, czy odciskach palców. Jony pewnych metali migrują łatwo, np. srebra, cyny i miedzi, innych natomiast nie migrują (złoto, platyna). Szybkość migracji wzrasta wraz z temperaturą. Jest również wprost proporcjonalna do odległości pomiędzy elektrodami. W zależności od warunków, uszkodzenie (zwarcie) może nastąpić nawet w czasie krótszym niż 30 minut, lub też może nastąpić po kilku miesiącach, czy nawet latach…

Ażeby powstał dendryt, by jony migrowały muszą wystąpić 3 czynniki, jednocześnie:

-metal, którego jony migrują,
-różnica napięć,
-elektrolit (woda, kawa, cola, piwo, wino, itp.).

Innymi słowy, jeśli zabraknie któregoś z tych czynników, dendryty nie powstaną.

Plazma zamiast chemikaliów.

Aktywacja plazmą

Aktywacja plazmą

Klejenie, powlekanie, flokowanie, uszczelki wylewane, lakierowanie, zalewanie żywicą… ile jeszcze technologii związanych jest z adhezją do powierzchni? To znaczy technologii, które wymagają dobrego przylegania do podłoża? Coraz częściej podłożem są tworzywa sztuczne, a jeśli tworzywa sztuczne, to najchętniej poliolefiny. Przyczyna jest oczywista: koszty materiałowe!

to na dziś najtańsze surowce, wymagające jednak dodatkowej obróbki w celu polepszenia adhezji farb, lakierów, powłok, klejów itp.
Nawet poliwęglan lub ABS, zwłaszcza uniepalnione, sprawiają w ostatnich latach coraz więcej kłopotów z adhezją. Zawarte w nich dodatki wydzielane są na powierzchni tworzywa i muszą zostać usunięte. Jest to trudne zwłaszcza przy skomplikowanym kształcie klejonej powierzchni (wyobraźmy sobie czyszczenie rowka o szerokości 3 mm. i głębokości 4 mm. na trójwymiarowym detalu o złożonych kształtach)…

Dotychczas dobre przyleganie do podłoża otrzymywane jest często przez nakładanie podkładów (primerów) oraz czyszczenie rozpuszczalnikami. Warto tutaj zauważyć, że często stosowane chropowacenie, np. za pomocą papieru ściernego nie daje znaczącej poprawy adhezji, a często jest wręcz czynnością magiczną, poprawiającą głównie samopoczucie. Wiara w chropowacenie ma podłoże w klejeniu metali, gdzie stosuje się epoksydy, kotwiące się w chropowatościach. Jednak w technologii klejenia tworzyw sztucznych ważna jest adhezja chemiczna, powstawanie wiązań pomiędzy klejem a podłożem. Niejednokrotnie kleje „wgryzają się” w podłoże tworząc wiązania chemiczne. Nie jestem chemikiem i nie zamierzam nikogo pouczać w tej kwestii. Jako mechanik i technolog klejenia interesuję się głównie jakością połączenia i jego trwałością w długim okresie. Wiem, że wiele materiałów, jak poliwęglany, ABS, laminaty poliestrowo-szklane, laminaty eposydowo-węglowe znakomicie łączą się bez żadnych podkładów klejami metakrylowymi. Jeśli jednak ważna jest nie tylko wytrzymałość, ale również estetyka złącza, te same

Plasma w akcji!

Plasma w akcji!

materiały trzeba złączyć np. klejami epoksydowymi, a ich zdolność zwilżania nie jest zawsze imponująca. Klej epoksydowy nie rozpuszcza bowiem podłoża jak metakrylan, a tylko je zwilża i tu pojawia się zagadnienie napięcia powierzchniowego.  Warto teraz wprowadzić jakieś punkty odniesienia. Napięcie powierzchniowe mierzymy w mN/m. Spróbujmy zapamiętać:

– woda ma napięcie powierzchniowe 72 mN/m,
– przeciętnie poliolefina jak PE, PP ma napięcie powierzchniowe około 26 mN/m,
– aby kleić, uszczelniać, powlekać warto osiągnąć napięcie powierzchniowe w granicach min. 44-56 mN/m.
Dobrze wiedzieć, że nie zawsze im wyższe napięcie powierzchniowe tym lepiej. Osiągnięcie progu zwilżalności dla wody daje głównie błyskotliwy efekt testowania, gdyż wystarczy sprykać powierzchnię mgłą wodną by pokazać efekt działania aktywacji. Testy długotrwałej wytrzymałości złącza pokazują, że czasem powierzchnia może być „nadaktywna” i znalezienie optymalnej wartości napięcia powierzchniowego jest zadaniem dla działu Badań i Rozwoju.

BARKVALL 3600 – system dozowania dwóch rodzajów kleju

Łatwość i szybkość dozowania. Wiele możliwości ustawiania parametrów procesowych dozowania

Łatwość i szybkość dozowania. Wiele możliwości ustawiania parametrów procesowych dozowania

 

 

Najwyższa jakość podawania – dozowania klejów, technologie XXI wieku w AMB Technic! System 3600 służy do automatycznego dozowania dwóch średniej lepkości klejów/żywic. System 3600 poprawia jakość produktu końcowego, upraszcza produkcję i jakość pracy.

BARKVALL 3400 – Łatwość i szybkość dozowania. Wiele możliwości ustawiania parametrów procesowych dozowania.

Zobacz filmy…

Jetting CA adhesive – strzelanie klejem CA

Jedyne w swoim rodzaju rozwiązanie na świecie, w którym klej CYJANOAKRYLOWY jest dozowany BEZKONTAKTOWO. Wdrożyliśmy takie rozwiązanie w przemyśle, jako odpowiedź na wymagania wysokiej wydajności. Zapraszamy po więcej przez stronę www.amb.pl