Die Auswahl der richtigen Chemie als Grundlage für bestmöglichen Elektronikschutz

Die Auswahl geeigneter Überzugslacke oder Vergussharze für den Schutz von Elektronikbauteilen ist für die Gewährleistung der Funktionalität sowie Langlebigkeit der Baugruppe von essenzieller Bedeutung. Je nach Anwendung kann zwischen Dünnschichtlacken, Dickschichtlacken oder Gießharzen für den Komplettverguss der Elektronik gewählt werden. Neben präferierten Härtungsmechanismen und Applikationsmöglichkeiten spielt vor allem die zugrunde liegende Chemie des ausgewählten Schutzlackes bzw. Vergussharzes eine entscheidende Rolle bei der Materialauswahl.

Abhängig vom Anforderungsprofil an das Bauteil eignen sich bestimmte Polymere besser als andere, weshalb eine gezielte Auswahl der eingesetzten Chemie einen wesentlichen Beitrag zum Elektronikschutz liefert. Abbildung 1 stellt links die Eigenschaften typischer Polymere von Überzugslacken dar, sowie rechts die Eigenschaften gängiger Vergussharze.

Abbildung 1: Eigenschaftsvergleich typischer Polymere für Überzugslacke (links) und Vergussharze (rechts)

Mit der Auswahl der Chemie muss auch immer ein Kompromiss zwischen den jeweiligen Materialeigenschaften eingegangen werden. Polyurethane und Polybutadiene sind generell sehr flexibel einsetzbar und überzeugen durch eine gute Mischung aus Materialhärte- bzw. -flexibilität, chemischer Beständigkeit sowie einem breiten Temperatureinsatzbereich. Gilt es aber, die Elektronik vor mechanischen Kräften oder äußerst aggressiven Chemikalien zu schützen, so stellen Epoxide die erste Wahl dar. Die enorme Materialhärte kann aber auch zu Problemen führen. Resultierende Spannungen, wie z. B. bei Temperaturwechseln werden direkt an das Bauteil weitergegeben und können es im schlimmsten Fall sogar beschädigen, weshalb Epoxide im Elektronikbereich häufig nur für Spezialanwendungen eingesetzt werden. Polyolefine überzeugen hingegen durch ihre Flexibilität, welche ihnen ein herausragendes Abschneiden im Temperaturschock-Test verleiht, sowie durch die hohe Hydrophobie, die einen exzellenten Schutz gegen Feuchtigkeit ermöglicht und Polyolefine zum Schutz von Elektronikbauteilen mit direktem Wasserkontakt prädestiniert. Für Anwendungen, die hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt sind und dazu noch eine hohe Materialflexibilität über den gesamten Temperatureinsatzbereich erfordern, sind Silikone das Maß der Dinge. Jedoch weisen Silikone im Vergleich zu anderen Polymeren eine höhere Permeabilität für Wasserdampf und korrosive Gase auf.     
Darüber hinaus gibt es vor allem im Bereich der Überzugslacke auch Hybridmaterialien, die die Vorteile verschiedener Chemien kombinieren und somit für spezielle Anwendungen von besonderem Interesse sein können. ELANTAS stellt sowohl Überzugslacke als auch Vergussmaterialien auf Basis nahezu aller verfügbaren Chemien her und bietet damit ein weites Spektrum an Möglichkeiten für den Schutz Ihrer Elektronik. Tabelle 1 zeigt ausgewählte Materialien jeder Produktgruppe unterteilt nach Überzugslacken und Gießharzen.

Tabelle 1: Übersicht ausgewählter Produkte unterschiedlicher Chemien unterteilt nach Überzugslacken und Gießharzen

Überzugslacke
ChemieProduktBeschreibung
AcrylicBectron® PL 1104Dünnschichtlack, einfache Anwendung, Lösungsmittellack, Raumtemperatur trocknend, UL 94 V-0, kostengünstiger Überzugslack
EpoxyBectron® PL 5622‑250Dünnschichtlack, VOC frei, UV-/thermische Härtung, UL 94 V-0
PolyolefinBectron® MR 3404Dickschichtlack, Schmelzharz, VOC frei, exzellente dielektrische Eigenschaften, auch für Hochfrequenzanwendungen geeignet, keine Gefahrenkennzeichnung
PolyurethanBectron® PK 4344Dickschichtlack, VOC frei, thermisch härtend, keine Gefahrenkennzeichnung
Polyurethan‑AcrylicBectron® PT 4600Dickschichtlack, VOC frei, UV- / Feuchte-Härtung, UL 94V-0
Polyurethan‑AlkydBectron® PL 4122-40EDünnschichtlack, Lösungsmittellack, universell einsetzbar – kombiniert Härte mit ausreichender Flexibilität sowie chemischer uns thermischer Beständigkeit, UL 94 V-0
SilikonBectron® SC 76V1-20Dickschichtlack, VOC frei, feuchtigkeitshärtend, sehr weiches und flexibles Material, Temperaturbeständigkeit bis 200 °C
Gießharze
PolybutadienBectron® PB 32522K Gießharz, ausgezeichnete Haftung, exzellente mechanische Eigenschaften
PolyolefineBectron® MR 3406 FR1K Schmelzharz, exzellente dielektrische Eigenschaften, auch für Hochfrequenzanwendungen geeignet, keine Gefahrenkennzeichnung, UL 94 V-0
PolyurethanBectron® PU 45222K Gießharz, Kombination aus guten mechanischen Eigenschaften als auch chemischer Beständigkeit, UL 94 V-0
EpoxidBectron® EP 55042K Gießharz, sehr hohe Materialhärte (83 Shore D), herausragende chemische Beständigkeit, gute thermische Leitfähigkeit, Temperaturklasse F (155°C), UL 94 V-0
SilikonBectron® SK 75V2-452K Gießharz, weicher und flexibler Verguss, Temperaturbeständigkeit bis 200 °C, UL 94 V-0