Mengapa Anda Tidak Harus Langsung Mengaplikasikan Lem Isolasi pada Papan Logika dari Perspektif Komponen Elektronik？

 Baru-baru ini, seorang pelanggan asal Korea Selatan, saat menanyakan tentang perlengkapan layar LCD 15,6 inci, memiliki pertanyaan mengenai penerapan lem isolasi.

Mengandalkan lebih dari 20 tahun pengalaman produksi dan desain, para teknisi kami memberikan respons berikut.:
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————-

Papan logika, seperti papan sirkuit cetak (PCB), adalah pusat saraf perangkat elektronik, yang menampung rangkaian elektronik yang kompleks.

jaringan komponen elektronik. Meskipun ide untuk menerapkan lem isolasi langsung ke papan logika mungkin tampak menarik untuk perlindungan, hal ini dapat menyebabkan beberapa masalah kritis dari perspektif komponen elektronik:

1. Gangguan Kinerja Listrik

Lem dapat meresap ke celah kecil antara kabel atau bantalan komponen (biasanya kurang dari 0,5 mm). Intrusi ini dapat meningkatkan kapasitansi parasit atau mengurangi resistansi isolasi. Dalam rangkaian frekuensi tinggi, bahkan perubahan kecil pada parameter ini dapat sangat mendistorsi atau melemahkan sinyal. Misalnya, dalam modul komunikasi 5G yang beroperasi pada frekuensi multi-gigahertz, peningkatan kecil dalam kapasitansi parasit karena lem dapat menyebabkan hilangnya sinyal yang signifikan.

Beberapa lem mengandung pengotor ionik. Seiring berjalannya waktu, di bawah pengaruh medan listrik dan kelembapan, kotoran ini dapat menyebabkan migrasi elektrokimia (ECM). ECM dapat menciptakan jalur konduktif antara komponen yang berdekatan, yang akhirnya mengakibatkan kegagalan hubung singkat.

2. Kerusakan Akibat Ekspansi Termal

Koefisien ekspansi termal (CTE) lem umum sering kali tidak sesuai dengan substrat FR4 (sekitar 17ppm/℃). Selama variasi suhu, biasanya dari - 40℃ hingga + 85℃ dalam aplikasi industri, CTE yang tidak cocok menimbulkan tegangan pada sambungan solder komponen.

Komponen seperti paket ball-grid array (BGA), yang memiliki bola solder sangat kecil (dengan diameter hanya 0,3 mm), sangat rentan. Tekanan tersebut dapat menyebabkan bola solder retak. Menurut standar IPC-J-STD-020, tekanan pada sambungan solder harus kurang dari 10MPa untuk memastikan operasi yang andal.

3. Penurunan Kinerja Pembuangan Panas

Lem umumnya memiliki konduktivitas termal yang rendah, biasanya kurang dari 0,2W/(m·K), sedangkan konduktivitas udara adalah 0,026W/(m·K). Meskipun mungkin tampak berlawanan dengan intuisi bahwa lapisan lem akan memperburuk pembuangan panas dibandingkan dengan udara, dalam praktiknya:

Lapisan lem setebal 1 mm dapat meningkatkan suhu sambungan perangkat daya sekitar 15℃, sebagaimana diukur berdasarkan standar JEDEC JESD51-2. Dalam aplikasi daya tinggi seperti CPU server, peningkatan suhu ini dapat memicu mekanisme perlindungan panas berlebih, sehingga mengurangi kinerja perangkat.

4. Hilangnya Kemampuan Pemeliharaan

Lem berbahan dasar epoksi, setelah diawetkan, dapat memiliki kekuatan geser lebih dari 20MPa. Saat mencoba melepaskan komponen untuk perbaikan atau penggantian:

Untuk komponen quad-flat-package (QFP) dengan jarak timah minimum 0,4 mm, gaya yang diperlukan untuk melepaskan komponen dapat menyebabkan deformasi timah.

Dalam kasus paket BGA, bantalan solder, yang hanya berdiameter 0,25 mm, cenderung terkoyak.

Sensor yang rumit, seperti giroskop MEMS, dapat dengan mudah rusak selama proses pembongkaran.

5. Masalah Kompatibilitas Material

Beberapa lem dengan bahan pengeras asam, seperti amina, dapat merusak lapisan katode kapasitor elektrolit aluminium, yang tebalnya kurang dari 10μm. Korosi ini dapat menyebabkan kegagalan kapasitor, yang memengaruhi penyaringan pasokan daya dan stabilitas sirkuit.

Lem yang diawetkan dengan sinar UV dapat menguning jika terkena sinar ultraviolet jangka panjang. Perubahan warna ini dapat mengganggu pengoperasian perangkat optoelektronik seperti modul serat optik, karena dapat menyerap atau menyebarkan sinyal cahaya.

Alternatif Profesional

Disarankan untuk menggunakan pelapis konformal yang mematuhi standar IPC - CC - 830B, seperti Parylene C. Parylene C, dengan ketebalan 1 - 5μm, menawarkan:

Kekuatan dielektrik tinggi lebih dari 400V/μm, memastikan isolasi listrik yang sangat baik.

CTE yang sangat mirip dengan bahan PCB umum (sekitar 30ppm/℃), meminimalkan tekanan termal.

Tingkat permeabilitas kelembaban yang sangat rendah yaitu kurang dari 0,1 g/m²·hari, melindungi komponen dari degradasi terkait kelembaban.

Ia juga dapat lulus sertifikasi UL746E, yang menunjukkan keandalan dan keamanannya.

Dalam skenario khusus, teknologi pelapisan nano, seperti pelapis berbasis Siloxane, dapat dipertimbangkan. Lapisan ini memiliki sudut kontak lebih dari 110°, memberikan sifat hidrofobisitas yang sangat baik. Mereka dapat mencapai peringkat kedap air IPX8 sekaligus tetap memungkinkan permeabilitas gas, yang sangat penting untuk beberapa aplikasi.