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プリント基板上のコンフォーマルコートの測定

最適なソリューションの選定は、以下にかかっています。

  1. コンフォーマルコーティングの下の基板材料(ガラス繊維のみ、銅のグランドプレーン付きガラス繊維、銅のトレース付きガラス繊維)。
  2. 非人口領域の大きさ。
  3. コンフォーマルコーティングの指定された厚さの範囲。

解決策1:銅のグランドプレーンを持つプリント基板の場合

解決策2:銅のグランドプレーンがないプリント基板の場合

解決策3 : 表面からアクセスできないプリント基板の場合

解決策1:銅のグランドプレーンを持つプリント基板の場合

PosiTector 6000渦電流ゲージは、銅製のグランドプレーンを持つプリント回路基板に低コストでシンプルなソリューションを提供します。プローブの選択は、未採用エリアの大きさ、コンフォーマルコーティングの予想厚み、希望するプローブ分解能によって決まります(表1参照)。

測定は、PCBの空いている場所にある銅のグランドプレーンの上で直接行う必要があります(図1参照)。最高の精度を得るためには、コンフォーマルコーティングの厚さを測定する前に、ソルダーマスク上でこれらのゲージをゼロにする必要があります。

PosiTector 6000 NS1は、最もシンプルで費用対効果の高いソリューションです。PosiTector 6000 NAS1 は、より高い測定分解能を有し、価格も若干高めです。PosiTector 6000 N0S1は、手の届きにくい箇所の測定に便利な、最小径のプローブ先端を持つ製品です。作業者への影響を軽減するために、オプションでプローブ固定用スタンドが用意されています。

表1:PosiTector 6000Standard 渦電流モデル。Advanced モデルもあります。 
Fig.1:PosiTector 6000 NS1は、アクリルコーティングされたプリント基板上に、銅製のグランドプレーンを設置して測定しています。

 

解決策2:銅のグランドプレーンがないプリント基板の場合

当社の超音波 PosiTector 200 B銅のグランドプレーンがないプリント基板のコンフォーマルコーティングの厚みを測定することができます。超音波測定は、ソルダーマスク上でプローブをゼロ調整することができないため、また、ほとんどのプリント基板は層状構造であるため、誤った厚み値を示すことがあるため、プリント基板への適用は限定されています。厚いシリコンの測定や2層基板上の測定など、いくつかのアプリケーションはうまく機能します。このような場合には、弊社テクニカルサポートスタッフにご相談ください。

PosiTector 200 Bの測定範囲は 13 ~ 1000 ミクロン(0.5 ~ 40 mil)、分解能は 2 μm(0.1 mil)です。直径30mmのプローブは、実際の測定領域はわずか8mmですが、比較的大きな未測定領域が必要です(図2参照)。測定時には、水滴がカプラントとして機能します。

Fig.2:APosiTector 200 シリコンコーティングされたプリント基板上での Bの測定。 

解決策3:サーフェスアクセスのないプリント基板の場合

プリント基板の中には、プローブが表面にアクセスできないほど人口が多いものがあります。そこで、コーティング工程に金属クーポンを挿入し、基板と並行してコーティングを行う「置換法」の利用を提案します。

非鉄金属クーポン(アルミニウムなど)のコンフォーマルコーティングの厚さを測定するには、従来の渦電流式PosiTector 6000 NS1を使用することができます。鉄製金属製クーポンの場合は、磁気式PosiTector 6000 FS1が必要です。

コンフォーマルコーティングの背景

コンフォーマルコーティングは、プリント基板に塗布し、実装された電子部品を埃、砂、湿気、塩霧、導電性粒子などの汚染物質から保護します。環境的、機械的に保護し、部品や回路の寿命を大幅に延ばします。通常、わずか数ミリの厚さのコンフォーマルコーティングは、磨耗、衝撃、温度、オゾン、紫外線劣化などのストレスに対する耐性も備えています。また、導体間の絶縁耐力が向上するため、性能を高め、部品の高密度化を可能にします。

プリント基板に使用されるコンフォーマルコーティングは、一般的にアクリルやシリコーンですが、エポキシ、ウレタン、パーキシレン(パリレン)、紫外線硬化型コーティングも含まれることがあります。従来はディッピング、スプレー、または単純なフローコーティングで塗布されていたが、最近では選択コーティングやロボットによるディスペンスで塗布されるようになっている。

コンフォーマルコーティングの最初の軍事仕様は、1966年にさかのぼります。その後、硬化に何時間もかかる溶剤型から、弱火で数分という短時間で硬化する無溶剤型へと進化を遂げました。

なぜ測るのか?

プリント基板メーカーは、コンフォーマルコーティングの塗布コストを抑えつつ、十分な塗布量を確保することに主に関心を寄せている。

プリント回路基板のお客様は、受入検査の一環として、主にコンフォーマルコーティングの厚みを測定することに興味を持たれるでしょう。コンフォーマルコーティングの品質は、組み立て後の長期的な製品信頼性の問題を防ぐために重要である可能性があります。

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