Schutzbeschichtung von Leiterplatten – Conformal Coating
Anwendungsfeld: Schutz
Bild: Leiterplatte mit transparenter Silikon-Schutzbeschichtung, Dosiernadel und UV-Aushärtung
Anwendungsbeschreibung zum Conformal Coating
Schutzlack – wofür wird er eingesetzt?
Conformal Coating schützt elektronische Baugruppen zuverlässig vor Feuchtigkeit, Korrosion, Kriechströmen und Umwelteinflüssen. Gerade bei kompakten Leiterplatten mit geringen Leiterbahnabständen und anspruchsvollen Einsatzbedingungen steigt die Bedeutung einer dauerhaft sicheren Schutzbeschichtung.
Typische Belastungen in der Praxis sind Betauung in Außengehäusen, Salznebel in der Fahrzeugelektronik sowie Staub, Reinigungsmittel und Temperaturschwankungen in industriellen Anwendungen. Bereits ein dünner Feuchtefilm zwischen Leiterbahnen kann Kriechströme, Korrosion oder Dendritenwachstum auslösen und damit zu schwer nachvollziehbaren Ausfällen führen.
Ein Conformal Coating bildet eine dünne, konturfolgende Schutzschicht von typischerweise 25 bis 200 µm. Die Beschichtung legt sich über Bauteile, Lötstellen und Leiterbahnen, isoliert elektrisch und hält Feuchtigkeit sowie Schmutz von empfindlichen Bereichen fern. Im Vergleich zum Verguss bleibt die Baugruppe leichter, kompakter und im Servicefall besser zugänglich.
Silikon-Schutzlacke sind besonders dann geeignet, wenn Leiterplatten Temperaturwechsel, mechanische Bewegung oder dauerhafte Feuchtebelastung sicher überstehen müssen. Sie bleiben flexibel, schützen zuverlässig und lassen sich im Reparaturfall lokal öffnen und nachbeschichten.
tewipack bietet Ihnen für die Schutzbeschichtung von Leiterplatten Silikon-Schutzlacke von DOWSIL™ sowie weitere Systeme für unterschiedliche Anforderungen und Prozesse. Dazu zählen feuchtigkeitshärtende 1K-Silikone, lösemittelbasierte Silikonharze sowie UV-/Dual-Cure-Coatings für kurze Taktzeiten in der Serienfertigung. Ergänzend sind auch Acryl-, Polyurethan- und UV-härtende Schutzbeschichtungen weiterer Hersteller verfügbar.
Vorteile von Silikon-Schutzbeschichtungen
Silikonbasierte Conformal Coatings sind eine bewährte Lösung, wenn Leiterplatten langfristig gegen Feuchtigkeit, Korrosion und Temperaturwechsel geschützt werden sollen. Gegenüber Acryl- und Polyurethanlacken bieten sie insbesondere diese Vorteile:
- weiter Einsatztemperaturbereich und hohe Beständigkeit bei Temperaturwechseln
- dauerhafte Flexibilität zur Entlastung von Lötstellen und flexiblen Schaltungsträgern
- sehr gute dielektrische Eigenschaften und hohe Durchschlagsfestigkeit
- wirksamer Schutz vor Feuchtigkeit und Betauung bei gleichzeitig hoher Wasserdampfdurchlässigkeit
- einkomponentige Systeme mit Aushärtung bei Raumtemperatur
- gute Haftung auf FR4, vielen Metallen, Keramik und Glas
- UV-Indikator zur einfachen Sichtprüfung und automatischen Inspektion, z. B. bei DOWSIL™ 3140
- verfügbare Spezifikationen nach UL 94, UL 746E, IPC-CC-830 und MIL-I-46058C
- reparaturfreundliche Beschichtung, die sich lokal öffnen und nacharbeiten lässt
Anforderungen an Schutzbeschichtungen
Die Auswahl einer geeigneten Schutzbeschichtung richtet sich nicht nur nach dem Datenblatt. Für technische Einkäufer, Entwicklungsingenieure, Elektronikfertiger und Qualitätsverantwortliche sind vor allem diese Punkte entscheidend:
Schichtdicke und Fließverhalten
Dünne, fließfähige Schutzlacke kriechen unter Bauteile und zwischen Leiterbahnen. Das verbessert den Korrosionsschutz, kann aber an Steckern, Kontaktflächen oder Prüfpunkten kritisch sein. Hier sind Maskierung oder selektive Applikation wichtig.
Aushärtung im Prozess
Feuchtigkeitshärtende RTV-Silikone benötigen Zeit und Luftfeuchte. UV-Systeme härten sehr schnell, jedoch nur dort, wo Licht einwirkt. Schattenzonen unter Bauteilen erfordern deshalb häufig ein Dual-Cure-System.
Flexibilität des Trägers
Auf flexiblen Schaltungsträgern muss die Beschichtung Biegewechsel ohne Rissbildung mitgehen. Elastische Silikone sind dafür in vielen Anwendungen besser geeignet als starre Acryl- oder Epoxidsysteme.
Prüfbarkeit und Freigaben
Für qualitätsgesicherte Prozesse sind UV-Indikatoren, Materialkonformität sowie kundenspezifische Freigaben oft entscheidend. In regulierten Bereichen kommen zusätzliche Anforderungen wie IMDS, RoHS, REACH oder Endkundenfreigaben hinzu.
Logistik und Lagerung
Einige UV-/Dual-Cure-Coatings sind kühlpflichtig und nur begrenzt lagerfähig. Kühlkette, Gebindegröße, Mindesthaltbarkeit und Lieferzeit sollten daher frühzeitig in die Planung einbezogen werden.
Auftragsverfahren
Für Muster, Nacharbeit und Kleinserien eignen sich Pinsel oder Kartusche. In der Serie kommen je nach Prozess Tauchen, selektives Dispensen oder Sprühen zum Einsatz. Viskosität und Materialverhalten müssen zum gewählten Verfahren passen.
Wie härten Schutzlacke aus?
Je nach Materialsystem kommen unterschiedliche Aushärtungsmechanismen zum Einsatz. Feuchtigkeitshärtende 1K-Silikone wie DOWSIL™ 3140 vernetzen über die Luftfeuchtigkeit von außen nach innen. Sie sind nach etwa 30 Minuten klebfrei und je nach Schichtdicke in etwa 24 bis 72 Stunden durchgehärtet. Wärme kann diesen Prozess beschleunigen.
Lösemittelbasierte Silikonharze wie DOWSIL™ 1-2577 trocknen zunächst physikalisch ab und bilden anschließend eine widerstandsfähige, abriebfeste Oberfläche.
UV-/Dual-Cure-Schutzlacke kombinieren eine schnelle UV-Härtung mit einer zweiten Härtung über Feuchtigkeit, damit auch Schattenbereiche unter Bauteilen zuverlässig ausreagieren.
Bild: UV-Aushärtung eines Dual-Cure-Schutzlacks aus einem Serienprojekt
Aus der Praxis: Conformal Coating in tewipack-Projekten
Conformal Coating ist in vielen Elektronikanwendungen ein fester Bestandteil der Schutzstrategie. Aus dokumentierten tewipack-Projekten stammen diese Beispiele für Schutzbeschichtungen mit DOWSIL™-Produkten. Kunden- und Produktnamen Dritter werden nicht genannt.
Bild: Flexibler Schaltungsträger mit OLED-Modulen: Die Schutzbeschichtung muss die Bewegung des Trägers mitmachen und die empfindlichen Übergänge schützen. KI-generiertes Symbolmotiv zur beschriebenen Anwendung.
Beleuchtung
Flexibler Schaltungsträger für OLED-Beleuchtung
Ein flexibles Band auf Polyolefin-Basis trägt OLED-Module. Gefordert war eine Schutzbeschichtung, die als Korrosionsschutz zwischen Bonding-Bereich und Leiterbahnen wirkt und durch Tiefenfluss zwischen den Leiterbahnen zusätzlich abdichtet.
Lösung: ein UV-/Dual-Cure-Schutzlack von Dow, der über mehrere Jahre bis zur Serienreife entwickelt wurde.
Schichtdicke bis 200 µm
Aushärtung: UV-C 275 nm, UV-A 365 nm, Feuchte für Schattenzonen
Besonderheitelastisch: mit ESD-Schutz; kühlpflichtige Ware, IMDS-Eintrag gefordert
Sicherheitstechnik
Platinen in Warnleuchten
Elektronische Baugruppen in Warnleuchten sind dauerhaft Feuchte, Verschmutzung und Temperaturwechseln ausgesetzt. Gefordert war eine silikonbasierte Schutzbeschichtung, die sich aus der Kartusche prozesssicher auftragen lässt.
Lösung: DOWSIL™ 3140 RTV Beschichtung mit einem Bedarf von rund 1.250 Kartuschen pro Jahr
Vorteil: 1K, Raumtemperaturhärtung, UV-Indikator zur Sichtprüfung
Elektronik-Auftragsfertigung
Schutzbeschichtung für wechselnde Endkunden
Ein Elektronikfertiger beschichtet Baugruppen projektbezogen für unterschiedliche Auftraggeber. Die Materialfreigabe erfolgt nicht durch den Verarbeiter, sondern durch den jeweiligen Endkunden.
Lösung: DOWSIL™ 3140 als Standard-Schutzlack mit bedarfsweisem Bezug bei Auftragseingang
Freigabeprozesse des Endkunden bestimmen häufig den Zeitplan stärker als die technische Materialauswahl
Industrieelektronik
Leiterplattenbeschichtung aus dem 20-Liter-Gebinde
Für eine Leiterplattenbeschichtung mit rund 500 kg Jahresbedarf wurde ein grauer RTV-Klebstoff aus 20-Liter-Pails verarbeitet. Voraussetzung für die Freigabe war eine Langzeitprüfung beim Anwender.
Lösung: DOWSIL™ SE 9189 L Gray RTV, Bemusterung abgeschlossen.
Zwischen Bemusterung und Serienanfrage lag rund ein Jahr Prüfzeit.
Produktempfehlungen zu Silikon-Schutzbeschichtungen
Für die Schutzbeschichtung von Leiterplatten bietet tewipack eine Auswahl bewährter Produkte für Musterbau, Reparatur, Serienfertigung und angrenzende Abdichtungsaufgaben. Im Online-Shop finden Sie weitere Lösungen in der Kategorie Schutzbeschichtungen kaufen.
UV-/Dual-Cure-Schutzlacke von Dow, z. B. DOWSIL™ CC-8030, sowie DOWSIL™ 1-2620 und 3-1953 liefern wir auf Anfrage. Sprechen Sie uns gerne an.
Ihr Ansprechpartner
Bei technischen Fragen zu Ihrer Anwendung oder unseren Produkten wenden Sie sich gerne an:
Philipp Dengel
Technischer Berater / Labor
Häufige Fragen
Ein Conformal Coating ist die passende Lösung, wenn Leiterplatten vor Feuchtigkeit, Staub, Korrosion und Kriechströmen geschützt werden sollen und dabei geringes Gewicht, gute Wärmeabgabe und Reparaturfähigkeit wichtig sind. Ein Verguss ist meist dann sinnvoll, wenn zusätzlich Vibration, Stoß, Manipulationsschutz oder hohe Schutzarten gefordert sind. In vielen Anwendungen werden beide Verfahren kombiniert. Mehr dazu auf unserer Seite Elektronikverguss.
Übliche Trockenschichtdicken liegen bei Acryl- und Urethanlacken meist zwischen 25 und 75 µm, bei Silikon-Schutzlacken häufig zwischen 50 und 200 µm. Entscheidend ist eine gleichmäßige, porenfreie Schicht mit sicherer Abdeckung aller kritischen Bereiche. Zu hohe Schichtdicken können die Durchhärtung verzögern.
Silikon-Schutzlacke wie DOWSIL™ 3140 haften ohne Primer auf FR4-Laminaten, vielen Metallen, Keramik und Glas. Auf passiven Metallen sowie auf Kunststoffen wie PE, PP oder PTFE ist meist eine Vorbehandlung oder ein Primer erforderlich. Wichtig ist außerdem eine saubere Oberfläche ohne störende Flussmittelrückstände.
Viele Schutzlacke enthalten einen UV-Indikator. Unter Schwarzlicht wird die Beschichtung sichtbar und Fehlstellen lassen sich schnell erkennen, manuell oder in der automatisierten Inspektion. Die Schichtdicke wird typischerweise an Prüfcoupons oder mit geeigneten Messverfahren kontrolliert.
Feuchtigkeitshärtende Silikone sind nach etwa 30 Minuten klebfrei und abhängig von Schichtdicke und Luftfeuchte nach ein bis drei Tagen durchgehärtet. UV-härtende Systeme härten in Sekunden, benötigen in Schattenzonen jedoch häufig einen zweiten Härtungsmechanismus. Für Serienprozesse sollte die Aushärtung immer auf Taktzeit und Bauteilgeometrie abgestimmt werden.
Ja. Silikon-Schutzbeschichtungen lassen sich lokal mechanisch oder mit geeigneten Entfernern öffnen. Nach dem Bauteiltausch kann die Stelle erneut beschichtet werden. Gerade in service- und wartungsrelevanten Anwendungen ist das ein wichtiger Vorteil gegenüber deutlich schwerer nachzuarbeitenden Systemen wie Epoxid oder Parylen.