Untersuchungen an lackierten Testleiterplatten
Die Lackierung von Elektronik-Baugruppen bietet Schutz gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Verschmutzung. Eine verlässliche Aussage über die Qualität der Lackierung oder über den erreichbaren Schutzgrad und dessen Lebensdauer lässt sich aus den Datenblättern der Schtuzlacksysteme alleine nicht ableiten. Der Einfluss des Lackierprozesses auf ein modifiziertes Polyuretanharz-Schutzlacksystem der Firma Peters (SL 1301 ECO-FLZ) wurde in umfangreichen Versuchen an Testleiterplatten untersucht. Dabei wurde die Änderung des Oberflächenwiderstandes einer Teststruktur in Abhängigkeit der Vorbehandlung der Leiterplatten, der Lackaufbringung und des Trockenprofils statistisch erfasst.
Folgende Parameter wurden variiert:
- Verschmutzung durch Flussmittel (vor der Lackierung)
- Verschmutzung durch Salznebel (vor der Lackierung)
- starke Betauung der Leiterplatten vor dem Lackierprozess
- Fehlerhafte Lackverarbeitung (entgegen Datenblatt), fehlerhafte Aushärtung (falsch temperierte Ofenprofile)
In der Abbildung ist der prinzipielle Versuchsablauf gezeigt. Die lackierten Testleiterplatten wurden unter Spannung 7 Tage bei feuchter Wärme (85°C, 90% relative Feuchte) im Klimaschrank gelagert und gemessen.
Die Untersuchungen zeigten, dass der Oberflächenwiderstand (genauer: die Grenzschicht zwischen FR4 und Lack) nur geringfügig von dem des „Idealprozesses“ abweicht. Nur das Zusammentreffen aller vier negativen Beeinflussungen führte zu einer niederohmigen Verbindung zwischen benachbarten Leiterbahnen.
Bei kritischen Anwendungen empfielt es sich das verwendete Lacksystem in Kombination mit der Anwendungsschaltung (Leiterplattenoberfläche, Leiterbahnabständen, etc.) und der Gestaltung des Lackierprozesses (Sprühen, Tauchen, Trockenprozess, etc.) des Produzenten auf die konkret erwarteten Umwelteinflüsse hin zu testen.
