בתרחישי יישום של מכשירים אלקטרוניים רבים, סביבות לחות אינן נדירות. בין אם מדובר במכשירי ניטור אלקטרוניים חיצוניים, מכשירים חכמים בחדרי אמבטיה או מכשירים אלקטרוניים על ספינות,לוחות מעגליםעלול להתמודד עם איום של אדי מים. ברגע שהמעגל מוצף, זה עלול לגרום לקצרים, תקלות ולהשפיע על הפעולה הרגילה של הציוד. במקרים חמורים היא עלולה לגרום לנזק קבוע ולקצר את חיי השירות של הציוד. לכן, טיפול עמיד למים במעגלים הפך לחוליה מרכזית בהבטחת האמינות של מכשירים אלקטרוניים.
להלן שיטות שונות ונקודות פעולה ספציפיות לטיפול עמיד למים במעגלים:
שיטת ציפוי עמיד למים
ציפוי עמיד למים הוא שיטה נפוצה ויעילה עמידה למים למעגלים. כיום, חומרי הציפוי העמידים למים המיינסטרים בשוק כוללים בעיקר חומצה אקרילית, פוליאוריטן וסיליקון.
ציפוי אקרילי בעל ביצועי בידוד חשמלי טובים, עלות נמוכה יחסית ובנייה קלה. זה יכול ליצור סרט מגן קשוח על פני הלוח, ולחסום למעשה את פלישת אדי המים. עם זאת, עמידות הקורוזיה הכימית שלו חלשה יחסית, וייתכן שהוא לא יוכל לשמור על אפקט עמיד למים טוב במשך זמן רב בסביבות קשות מסוימות.
ציפוי פוליאוריטן מתפקד היטב מבחינת עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה כימית, תוך שהוא בעל גמישות טובה להסתגלות לעיוות קל של לוחות מעגלים בסביבות שונות. אבל זמן הריפוי שלו ארוך יחסית, ותהליך הבנייה דורש בקרת מצב סביבתי קפדנית.
ציפויי סיליקון ידועים בעמידותם המצוינת בטמפרטורות גבוהות ונמוכות, כמו גם בגמישות טובה, ויכולים לשחק תפקיד עמיד למים בסביבות מורכבות שונות. עם זאת, העלות הגבוהה של ציפוי סיליקון מגבילה את היישום הנרחב שלו במידה מסוימת.
בעת מריחת ציפוי עמיד למים, הדבר הראשון שצריך לוודא הוא ששטח המעגל נקי וללא זיהומים כמו אבק ושמן. ניתן להשתמש בחומרי ניקוי מיוחדים ובמברשות רכות לניקוי, ולאחר מכן לייבש באוויר דחוס נקי. לאחר מכן, בחר את שיטת הציפוי המתאימה. שיטות הציפוי הנפוצות כוללות ציפוי מברשת, ציפוי בהתזה וציפוי טבילה. פעולת ציפוי המברשת היא פשוטה ומתאימה לקבוצות קטנות וללוחות מעגלים מורכבים מבחינה מבנית, אך עובי הציפוי אינו קל להיות אחיד. יעילות ריסוס גבוהה, אחידות ציפוי טובה, מתאים לייצור-בקנה מידה גדול, אך דורש ציוד ריסוס מקצועי ודרישות סביבתיות גבוהות. ציפוי טבילה יכול לספק ציפוי מקיף ואחיד על המעגל, אך הוא עלול לגרום לבזבוז חומר מסוים ולהיות לא נוח לתפעול עבור מעגלים גדולים. ללא קשר לשיטת הציפוי המשמשת, יש לשלוט בקפדנות על עובי הציפוי, מומלץ בדרך כלל בין 0.1-0.3 מילימטרים. ציפוי דק עשוי להשפיע על אפקט עמיד למים, בעוד ציפוי עבה עשוי להשפיע על ביצועי פיזור החום של המעגל. לאחר השלמת הציפוי, יש לרפא אותו לפי הוראות חומר הציפוי כדי להבטיח שהציפוי יתייבש במלואו והתקשה, ויוצר מחסום יעיל עמיד למים.
שיטת איטום
שיטת האיטום היא למלא את הרווח בין המעגל והבית בחומר איטום נוזלי, ולאחר שהוא מתמצק, ליצור שלם אטום להשגת איטום. חומרי איטום נפוצים כוללים שרף אפוקסי, סיליקון ופוליאוריתן.
לחומרי איטום שרף אפוקסי יש קשיות וחוזק גבוהים, ביצועי בידוד חשמלי מעולים ועמידות בפני קורוזיה כימית חזקה. זה יכול להיצמד בחוזקה ללוח המעגלים, עם קצב התכווצות ריפוי נמוך, ולמעשה מונע כניסת אדי מים לחלק הפנימי של המעגל. אבל לאחר ריפוי, לשרף אפוקסי יש מרקם שביר והוא עלול להיסדק כאשר הוא נתון לפגיעה חיצונית משמעותית.
לחומרי איטום סיליקון יש גמישות טובה ועמידות בפני פגיעות, יכולת הסתגלות חזקה לשינויי טמפרטורה ויכולים לשמור על תכונות פיזיות יציבות בסביבות טמפרטורה גבוהה ונמוכה כאחד. בינתיים, לסיליקון יש יכולת נשימה נמוכה והוא יכול לחסום טוב יותר אדי מים. עם זאת, חוזק הסיליקון נמוך יחסית והמחיר גבוה יחסית.
לחומרי איטום פוליאוריטן יש לא רק ביצועים עמידים למים, אלא גם בעלי עמידות בפני שחיקה טובה ועמידות בפני מזג אוויר, אשר ניתן להשתמש בהם במשך זמן רב בסביבות חיצוניות קשות. עם זאת, תהליך הריפוי עשוי ליצור בועות מסוימות, הדורשות תשומת לב מיוחדת במהלך תהליך הבנייה.
לפני ביצוע פעולת האיטום, יש לנקות היטב גם את לוח המעגלים. עבור חלקים מסוימים שאינם דורשים איטום, כגון מחברים, גופי קירור וכו', יש להשתמש בחומרי מיגון להגנה על מנת למנוע זיהום חומרי איטום. מערבבים את חומר האיטום באופן שווה לפי היחס שצוין, ושימו לב לתהליך הערבול האיטי והאחיד כדי למנוע יצירת בועות רבות מדי. לאחר מכן, באמצעות כלים מתאימים כגון מזרקים, משפכים וכו', הזרקו באיטיות את חומר האיטום לתוך הרווח שבין המעגל והבית, תוך הקפדה על מילוי אחיד וללא פינות מתות. במהלך תהליך הריפוי של חומר האיטום, יש צורך למנוע רטט ותנועה של המעגל כדי למנוע השפעה על אפקט האיטום. זמן ההתאפקות תלוי בסוג חומר האיטום ובטמפרטורת הסביבה, ובדרך כלל לוקח מספר שעות עד מספר ימים.
השימוש במחברים אטומים למים
מחברים עמידים למים ממלאים תפקיד מכריע בתחומי החיבור של לוחות מעגלים. מחברים אטומים למים משתמשים בעיצובי איטום מיוחדים כגון טבעות איטום גומי ורפידות גומי עמידות למים כדי למנוע ביעילות אדי מים להיכנס ללוח המעגל לאורך מרווחי החיבור.
בעת בחירת מחברים עמידים למים, יש צורך לשקול באופן מקיף גורמים כגון רמת עמיד למים, ביצועים חשמליים, ביצועים מכניים ושיטת ההתקנה של המחברים בהתבסס על תרחישי היישום והדרישות בפועל. למחברים אטומים למים נפוצים יש רמות אטימות כמו IPX4, IPX5, IPX6 וכו'. ככל שהמספר גדול יותר, כך הביצועים עמידים למים חזקים יותר. לדוגמה, בסביבות חיצוניות כלליות, מחברים ברמת IPX5 יכולים בדרך כלל לעמוד בדרישות בסיסיות של עמיד למים; בסביבות שבהן עלול להתרחש התזת מים חזקה, יש צורך לבחור במחברים עמידים למים IPX6 ומעלה.
בעת התקנת מחברים עמידים למים, ודא שהמחברים מחוברים היטב ללוח המעגלים ובעלי מגע טוב. יחד עם זאת, יש לשים לב למיקום ההתקנה ולכיוון של רכיבי האיטום כדי למנוע חוסר יישור או נזק. לאחר השלמת החיבור, ניתן להשתמש בדבק עמיד למים כדי לאטום את החיבור של התקע- בפעם השנייה, ולשפר עוד יותר את הביצועים העמיד למים.
בדיקה ותחזוקה של טיפול עמיד למים למעגלים
לאחר השלמת הטיפול העמיד למים של המעגל, נדרשת בדיקה קפדנית כדי לוודא שהאפקט עמיד למים עומד בדרישות. שיטות הבדיקה הנפוצות כוללות בדיקת טבילה ובדיקת לחות. בדיקת הטבילה היא לטבול לחלוטין את המעגל שטופל העמיד למים במים למשך פרק זמן, ולאחר מכן להוציא אותו כדי לבדוק חדירת מים. בדיקת לחות היא למקם את המעגל בסביבת לחות גבוהה, לצפות בשינויי הביצועים של המעגל על פני פרק זמן מסוים ולקבוע האם יש תקלות הנגרמות מחדירת אדי מים.