Какого типа клея я должен использовать для компонентов на печатной плате, чтобы избежать вибраций?

Я хочу защитить компоненты, установленные на печатной плате, от вибраций. Какой тип клея /вещества следует использовать? Каковы наиболее подверженные сбоям компоненты из-за вибраций?

46 голосов | спросил m.Alin 23 AM000000120000002531 2011, 00:25:25

4 ответа


50

Мои предпочтения:

  • Нейтральная силиконовая резина для отверждения в качестве долговременного антивибрационного и герметизирующего агента. Ожидайте 20+ лет жизни.

  • Если требуется первоначальное механическое расположение, горячий клей (термоплавкий клей) только , чтобы удерживать предметы на месте, пока набирает силиконовая резина. [Горячий клей - это совершенно неудовлетворительное долгосрочное решение !!!].


<сильный> Детали:

Для долговременной живучести все, что требует большей механической прочности, чем у паяных соединений, должно использовать «надлежащие» механические ограничения, такие как кронштейны, монтажные зажимы и т. д.

Однако , во многих потребительских продуктах для крупных механических предметов принято «удерживаться на месте» или механически поддерживаться клеем. Правильно сделано это законный метод изготовления, хотя иногда на него нахмурились «правильные» дизайнеры.

Азиатское решение: Самый распространенный метод в азиатских продуктах - белый клей, который устанавливает твердую керамическую белую отделку. Он обладает хорошими начальными способностями и силой сцепления, быстро устанавливает и терпит неудачу в течение периода от месяцев до года или около того.

Западное решение: Самый распространенный западный метод - это клей для горячего клея или горячего расплава. Он имеет хорошие начальные возможности склеивания, разумную силу, устанавливает в течение времени, затраченного на охлаждение (от десятков секунд до минут в зависимости от количества и теплопроводности) и терпит неудачу в течение периода от месяцев до года или около того. Люди все еще используют его и говорят, насколько он хорош.

Отличное решение: Отличное решение - силиконовая резина с нейтральным отверждением. Он имеет хорошие возможности склеивания после установки - они различаются в зависимости от материалов, но для труднодоступных материалов доступны грунтовки или специальные варианты. Он имеет разумную прочность, но низкий модуль (несколько растягивающийся), поэтому сильно сопротивляется вибрации и ударам. Время установки может составлять от нескольких минут до нескольких часов - обычно дольше, чем короче. После установки он обычно длится 20 лет. Длительное время установки не является проблемой, если клей не используется для сохранения объектов в позиции, но для добавьте долговременную виброустойчивость. Большинство силиконовых каучуков не будут течь во время настройки, поэтому время настройки не имеет значения, за исключением того, что сначала поверхность будет липкой. «Кожа» происходит обычно через 10-20 минут. Установка в результате воздействия атмосферной влаги, поэтому низкая влажность вызывает более длительное время схватывания. Полная установочная скорость зависит от толщины воды с типичными показателями толщины около 3 мм в сутки.

Превосходная комбинация, в которой требуется механическое удержание или расположение с использованием клея, заключается в использовании «мазков» клея для горячего расплава для первоначального хранения вещей, а затем использования силиконового каучука в качестве долговременного связующего и антивибрационного агента.

Как и их отличный низкий модуль и длительный срок службы, SR делают превосходные гидроизоляционные и герметизирующие агенты. Однако они являются не паровыми герметиками. Паровые пары будут проходить через SR со временем - жидкая вода не будет. Поэтому они «дышат», что может быть хорошим или плохим в зависимости от приложения.

  • Обратите внимание, что силиконовый каучук используется MUST нейтральное отверждение , где используются электроника или чувствительные к коррозии компоненты. «Нормальный» SR - кислотное отверждение и высвобождает уксусную кислоту во время установки (пахнет уксусом). Это во многих случаях «не так уж плохо», но может вызвать коррозию в чувствительных приложениях.

    Силиконовые каучуки нейтрального лечения широко доступны и стоят немного, если таковые имеются. Большинство из них - «Оксем», вылечивают и выпускают оклемы и метиловый спирт. Первый может вызвать коррозию голого меди. Оксим-отверждение не подходит для использования в поликарбонате.

    Несколько более дорогие нейтральные лекарства SR - это прямое лечение алкоголем и высвобождение Methyl Alcohol при настройке. Разумная обработка достаточно хороша. Хорошо вентилируйте, если используете килограммы за раз :-).

    Dow Corning предлагает широкий спектр SR, которые доступны в большинстве стран и имеют обширные технические данные. [Нет связи с Dow Corning, кроме того, что вы довольный клиент).

Есть много других адгезивов, которые моя работа для вас. Цианоакрилатные клеи быстро устанавливаются (супер клей, слоновый клей), рискованные поверхности в некоторых приложениях и время от времени дезонируют на некоторых поверхностях. Латекс и контактные клеи имеют низкий модуль и могут быть полезными. Растворители, как правило, используются, которые могут иметь неблагоприятные последствия. Другие существуют, но я нашел, чтобы силиконовая резина была лучшей в целом.

- Силиконовая резина против эпоксидной смолы:

Я не упоминал эпоксидную смолу (ER), и Майк рекомендовал ее вместо силиконовой резины (SR). Эпоксидные смолы, безусловно, очень полезны. Они доступны с «жизнями горшка (время использования до установки) менее 1 минуты до часа, ивремя до полного излечения часа или около того до дня или около того. Повышенные температуры увеличивают скорость отверждения и уменьшают срок службы. ER, как правило, «2 банка» - два разных компонента смешиваются непосредственно перед использованием. SR также доступны в составе 2 частей, обычно с быстрым временем схватывания (минут до 10 минут), может быть больше по дизайну).

Коэффициент, который я назвал в качестве преимущества, Майк назвал недостатком. Мы оба правильны (и оба неправильно? :-)), и стоит понять, почему.

Коэффициент является «модулем». Модуль (более правильно «Модуль упругости») - это отношение напряжения к деформации - величина деформации, испытываемая на приложенную силу. Существуют различные меры модуля, в основном относящиеся к направленным аспектам сил и деформаций. Более подробная информация здесь приведена в статье Википедии о модуле упругости. .

Силиконовые каучуки - это «низкий модуль» - в то время как фактические значения могут сильно варьироваться по дизайну, те, которые обычно встречаются, будут «существенно более эластичными», чем обычные эпоксидные смолы. Мы с Майком согласны с этим :-). это вопрос для обсуждения.

Эпоксидная смола обычно действует так же, как зажим или кронштейн или механическая система крепления. Он жестко прикрепляет компонент к арматуре или печатной плате и т. Д. Типичные силиконовые каучуки отнюдь не «желеобразные» - они устанавливаются на жесткую резину - как правило, такую ​​гибкую, как менее жесткая блочная ластика - сплошная, но не бетонная. Твердость резиновой композиции не интуитивно связана с модулем *, но эти два являются достаточно зависимыми, чтобы быть полезными. Соответствующим шкалой твердости для каучуков является шкала твердости «Шор А». Автомобильные шины были бы относительно Shore A 70 - довольно жесткой резины. Типичной резиновой лентой будет Shore A 25-30 - довольно эластичный. Имеются силиконовые каучуки, которые устанавливаются в любой из этих крайностей, но большинство из них будет промежуточным, с большей склонностью к жесткой стороне.

Теперь подумайте, если вы когда-либо сталкивались с демпфером вибрации, защитой от землетрясений, ударопрочным монтажом, автоматической установкой двигателя ... - какие у них механические характеристики? Какие материалы вы ожидаете от них?

  • Если монтаж требует абсолютной жесткости, он не выдерживает какой-либо степени изгиба, должен быть надежно закреплен без движения по отношению к монтажу вообще - тогда силиконовый каучук, вероятно, не является подходящим материалом для монтажа.

  • И наоборот, если степень механической изоляции от вибрации, способность выдерживать удары и большие внешние движения или силы, распределяя силы, задействованные в пространстве и времени, минимизация передачи вибрации за счет потери энергии вибрации, свобода от стрессовых переломов и минимальная механическая деградация с возрастом ценны, тогда силиконовые каучуки будут серьезными соперниками.

М Алин спросил, какие вещи нужно больше всего склеить.  Обычно это

  • Тяжелые объекты, которые оказывают существенное влияние при ударе (могут быть конденсаторы, свободные батарейные коробки, ...

    • Печатные платы в слотах, краевых соединителях, объектах, которые могут достигать «хлыстового движения» под воздействием вечного воздействия.

    • Элементы, удерживаемые исключительно или главным образом клеем.

По существу, объекты, которые могут перемещаться под ударом или вибрацией и поддерживать повреждение, если они это делают.

Резиновые амортизаторы - изображения являются живыми ссылками

Википедия - дюрометр берега
Машинные материалы - Твердость по Шору
Сравнение Shore A с Shore D (подозреваемый!)

(* Формула, которая приблизительно связана с модулем Shore A с модулем Юнга, приведена ниже. В этом контексте вряд ли будет полезно.)

введите описание изображения здесь>> </p>

<hr>
<p> Добавлено 4 года спустя: </p>

<blockquote>
  <p> <strong> Q: </strong> Я не понимаю ваших противоречащих друг другу высказываний «должен» использовать «правильные» механические ограничения [...] Правильно сделанное это [клей] является законным методом изготовления

A: Я перечитывал или просматривал то, что написал, чтобы увидеть, как он сочетается.
ясогласитесь, что если вы возьмете некоторые из утверждений как в полуизоляции И (булевы) при абсолютной номинальной стоимости, вы можете увидеть какое-то противоречие. Если вы возьмете как исходный вопрос, так и то, что я написал в целом, он кажется разумным, как есть. Я мог бы изменить несколько слов, чтобы устранить некоторые частичные противоречия, но я думаю, что любой, кто ищет совет по этому вопросу, который прочитает все это, получит очень хорошее представление о том, что я говорю. [[Я говорю, что это действительно другой вопрос :-)]].

Замечу, что я отмечаю, что высококачественные SR (силиконовые каучуки) будут «длиться 20+ лет» и что они полезны в этой роли. И мне нравится идея, что правильно спроектированный «правильно» нанесенный лист материала (например, стекла) можно «безопасно» удерживать клеем в течение срока службы здания, когда все допущения оказываются действительными.

Но я также знаю о стеклянных стеклах, которые «только что упали», и здесь (New ealand) один человек упал до своей смерти, когда он опирался на клей, сохранивший полностью оконное стекло, которое затем упало: (.
т.е. «Правильный дизайн» и «надлежащее применение» и «действительные допущения» являются или должны быть в пределах возможностей профессиональных дизайнеров - и даже иногда они ошибаются.

Люди, «проектирующие» крепежные системы с меньшими ресурсами и возможностями, в целом могут быть гораздо более уверены в том, чтобы «правильно разобраться» с механическими крепежами, чем с клеями.

Я занимаюсь использованием клейкого крепления на возможно 500 000 изделий, сделанных на ряде (китайских) заводов в течение ряда лет. Уроки и опыт были просветительскими :-).
Да, клей имеет свое место. Да, я использую их. И, да, я ВСЕГДА опасаюсь и осознаю, что может случиться.

ответил Russell McMahon 23 AM00000040000000931 2011, 04:52:09
4

В мои дни в аэрокосмической промышленности небольшие компоненты, которые были «плотно прижаты» к печатной плате (то есть осевые резисторы сквозного отверстия, диоды, микросхемы DIP и т. д.), не нуждались в специальной обработке, аналогично компонентам SMD. Большие компоненты, такие как радиальные конденсаторы и компоненты, которые гордятся печатной платой (транзисторами и т. Д.), Были установлены на месте с адгезивом из эпоксидной смолы. Силиконовый каучук (RTV) использовался только для закрепления предварительно установленных горшковых винтов, поскольку он является гибким и не обеспечивает большую защиту от вибрационного напряжения.

ПХБ были прикреплены к шасси с использованием антивибрационных креплений (нитрил-каучук и т. д.). Конформные покрытия, вероятно, также обеспечивали некоторую небольшую дополнительную защиту.

ответил MikeJ-UK 23 PM000000120000004431 2011, 12:52:44
4

Малые SMD, вероятно, не нуждаются в механической фиксации, так как они едва ли прикладывают усилия к пайке благодаря их малой массе, часто миллиграммам. ( 0402 тонкопленочный чип-резистор весит ровно 1 мг.)

Для больших компонентов, таких как большие электролитики, я бы не использовал клей, который остается эластичным . Этот вид клея все еще позволяет части вибрировать, хотя и с более низкой амплитудой. Даже при этих более низких амплитудах в течение длительного времени они могут привести к разрыву пайки из-за ползучести .
Ползучесть может также возникать при неэластичной фиксации, если при пайке при склеивании будет падать, но это не так плохо, как напряжение от вибрации.

ответил stevenvh 23 PM00000010000002031 2011, 13:16:20
3

обычно большинство устройств имеют достаточное поверхностное натяжение на припое, чтобы поддерживать компоненты на месте даже при высоких температурах и больших вибрациях. Большинство из них представляют собой тяжелые и крупные компоненты. если у вас есть большие электролитические конденсаторы SMD, я бы сделал их сквозными отверстиями вместе с любыми разъемами.

Единственное использование клея в работе SMD, о котором я могу думать, это использовать его, чтобы компоненты не падали во время повторного потока духовки.

ответил Silverfire 23 AM00000030000000631 2011, 03:50:06

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132