Paryleenipinnoitus – kestävä suojaustapa vaativille elektroniikkasovelluksille
Elektroniikan suojaus on tärkeä tuotantovaihe, jonka aikana tuotteen herkät elektroniikkaosat suojataan erilaisia ympäristön ja käytön aiheuttamia kulutustekijöitä vastaan. Tässä artikkelissa pureudumme tarkemmin paryleenipinnoitukseen. Muista elektroniikan suojausmenetelmistä voit lukea Elektroniikan suojaus-artikkelistamme.
Miksi elektroniikan suojaus on tärkeää?
Sähköisissä laitteissa ja lähes kaikissa yhteiskuntaamme pyörittävissä koneissa on jonkinlaista elektroniikkaa. Elektroniikan määrän yleisestä kasvusta kertovat esimerkiksi tilastot elektroniikkajätteen määrästä. Huonosti suojattu elektroniikka päätyy usein jätteeseen, joten elektroniikan suojauksessa on hyvä huomioida myös ympäristönäkökulma.
Elektroniikkakomponentit ovat herkkiä kosteudelle, kemikaaleille, lämmölle ja mekaaniselle stressille. Elektroniikan suojaus pidentää tuotteen käyttöikää ja suojaa sitä edellämainituilta tekijöiltä. Laadukkaasti tehty suojaus vähentää oikosulkujen riskiä, korroosiota ja muuta ympäristötekijöistä johtuvaa vahinkoa piirilevylle ja komponenteille. Elektroniikan suojaus tekee tuotteista myös vähemmän häiriöherkkiä. Se tarkoittaa käytännössä, että esimerkiksi erittäin haastavissa olosuhteissa käytettäviin tuotteisiin voi luottaa. Mittalaitteet, lääkinnälliset laitteet sekä esimerkiksi puolustusteknologia ovat hyviä esimerkkejä laitteista, joiden toimintaan ei saa tulla minkäänlaisia häiriöitä.
Miten paryleenipinnoitus toimii?
Paryleenipinnoituksessa esimerkiksi piirilevyn tai sensorin päälle muodostetaan ohut, 2-30 µm paksu polymeerikalvo. Itse pinnoitusprosessi tehdään alipainekammiossa erikoislaitteiston avulla. Polymeerijauhe höyrystetään laitteistossa ja se kerrostetaan haluttuun pinnanpaksuuteen. Paryleenimateriaalin kerrostuessa se muodostaa täysin aukottoman pinnoitteen. Kerrostuminen tehdään huoneenlämmössä, joten paryleenipinnoitus sopii herkimmillekin tuotteille. Pinnoite kerrostuu tuotteen kaikille pinnoille saman paksuisena muodosta riippumatta. Verrattuna esimerkiksi lakkaukseen paryleenipinnoite on ylivoimainen vaihtoehto juuri sen täyden peittävyyden ansiosta. Käyttämämme laitteisto on puhdastilassa ja se on suunniteltu täyttämään puhdastilatuotannon tiukat vaatimukset. Ouneva Group otti ensimmäisenä sopimusvalmistajana Suomessa paryleenipinnoitusteknologian käyttöön.
Materiaalitietoa lyhyesti
Paryleenimateriaaleja on erilaisia. Materiaali valitaan tuotteen käyttöympäristön vaatimuksien mukaan, mutta kaikki paryleenityypit (N, C ja D) omaavat samantyyppiset perusominaisuudet. Niitä ovat:
- Hydrofoobisuus
- Kemikaalinkestävyys (hapot, emäkset, kaasut, vesihöyry)
- Sähköneristävyys
- Korroosionkestävyys
- Bioyhteensopivuus ja biostabiilius
Näiden perusominaisuuksien ansiosta paryleenipinnoitus sopii erinomaisesti vaativissa ympäristöissä käytettäviin tuotteisiin. Bioyhteensopivuus takaa sen, että paryleenipinnoitettuja elektroniikkakomponentteja voidaan käyttää lääkinnällisissä laitteissa, kuten sydämentahdistimissa. Bioyhteensopivuus lisää käyttökohteita myös esimerkiksi puettavien älylaitteiden markkinoille. Erinomainen kestävyys kemikaaleja ja kosteutta vastaan laajentaa sopivuutta esimerkiksi puolustusteollisuuden vaativiin tarpeisiin. Korroosionkestävyys paryleenipinnoitetuille tuotteille on erittäin hyvä. Keskimääräisesti paryleenipinnoitetut tuotteet läpäisevät esimerkiksi sadan tunnin suolasumutustestin helposti.
Esimerkkejä sovelluksista, joille paryleenipinnoitus sopii
- Ulkona tai haastavissa olosuhteissa käytettävien tuotteiden piirilevyt
- Lääkinnälliset laitteet, kuten sydämentahdistimet tai implantit
- Erilaiset sensorit esimerkiksi ajoneuvoteollisuudessa
- Optiikka ja LED-osat
Paryleenipinnoituksen edut
Paryleenipinnoitus on elektroniikan suojausmenetelmistä premium-tasoa. Etuja verrattuna muihin tavanomaisempiin suojausmenetelmiin ovat muun muassa:
- Täysin aukoton ja tasapaksuinen pinnoite myös monimutkaisilla pinnoilla ja tiheästi pakatuilla piirilevyillä
- Ei lisää tuotteen painoa
- Erittäin ohut suojaava pinta
- Läpinäkyvä
- Erittäin kestävä
- Bioyhteensopiva
Laadunvarmistus ja standardit
Herkkien elektroniikkakomponenttien valmistuksessa laadulla on väliä. Oikeanlainen ja laadukas suojaus tuotteille vähentää riskiä erilaisille vioille ja pidentää tuotteen käyttöikää. Paryleenipinnoitetuille tuotteille laadunvarmistus tehdään pinnanpaksuuden mittauksella ja visuaalisilla tarkastuksilla. Prosessin aikana laitteen sisällä on aina testiliuskat, joiden pinnoituksen paksuuden, sileyden ja värin analysointi toimii laadunvarmistusvaiheena. Pinnoitukselle tehdään myös adheesiotesti. Sen avulla arvioimme pinnoituksen kiinnittymistä ISO 2409-standardin mukaisesti. Tuotantomme kokenut henkilökunta huolehtii laadunvarmistuksesta jokaisen pinnoitetun erän kohdalla. Paryleenipinnoitetut tuotteet vastaavat puolustusteollisuuden IPC-CC-830B-standardin tarkkoihin vaatimuksiin.
Miksi sijoittaa paryleenipinnoitukseen?
Paryleenipinnoitus on kannattava valinta silloin, kun tuotettasi käytetään erikoisolosuhteissa tai kun sen tulee olla erityisen toimintavarma. Kalliit tuoteviat tai ympäristön takia rikkimenneet komponentit ovat vältettävissä oikeanlaisen suojausmenetelmän valinnassa. Paryleenipinnoitteen erinomainen kestävyys tuo mielenrauhaa edellämäinittujen riskien osalta, kun elektroniikkakomponentit pysyvät kunnossa. Vastuullisuusnäkökulmasta ajatellen toimintavarmemmilla tuotteilla on pidempi elinkaari, jolloin valmistaja pystyy vastaamaan nykyaikaisiin vastuullisuusvaatimuksiin sekä säästää ympäristöä.
