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Stellen Sie sich vor: Wem ist es noch nie passiert, dass ihm sein Telefon versehentlich zu Boden gefallen ist? Oder wer hat nicht bemerkt, dass sein Laptop sich während einer sommerlichen Gaming-Session erhitzt? Selbst die kleinsten alltäglichen Zwischenfälle können elektronische Bauteile mechanischer Belastung, Vibrationen, Temperaturschwankungen oder Feuchtigkeit aussetzen.
Die gleichen Herausforderungen gelten auch für anspruchsvollere Anwendungen. Fahrzeugkameras müssen Vibrationen und Stößen standhalten, die durch Unebenheiten der Fahrbahn verursacht werden. Wearables wie Smartwatches sind ständig Bewegung und Feuchtigkeit ausgesetzt. Selbst eine Kreditkarte, die in einer Tasche oder Handtasche mitgeführt wird, muss trotz wiederholtem Biegen und mechanischer Belastung zuverlässig bleiben.
Diese Herausforderungen werden bei der Konzeption und Entwicklung elektronischer Geräte nicht außer Acht gelassen. Ingenieure müssen die Bedingungen, unter denen ihre Produkte betrieben werden, antizipieren und sicherstellen, dass ihre Bauteile während ihrer gesamten Nutzungsdauer geschützt bleiben.
Hier spielen Harze und Klebstoffe eine entscheidende Rolle. Nach der Montage eines Geräts oft unsichtbar, helfen sie dabei, empfindliche elektronische Bauteile zu verbinden, zu sichern und gegen mechanische Belastung, Umwelteinflüsse und thermische Schwankungen zu schützen. Durch zuverlässigen Schutz und den Erhalt der Bauteilintegrität tragen sie zur Langlebigkeit, Leistung und Zuverlässigkeit der elektronischen Geräte bei, die wir täglich nutzen.
In nahezu jedem elektronischen Gerät, von Smartphones und Computern bis hin zu Industrieanlagen, finden sich Leiterplatten (PCBs) und, in Anwendungen, die größere Flexibilität erfordern, flexible Leiterplatten (FPCs).
Diese Platinen sind mit zahlreichen elektronischen Bauteilen bestückt, darunter Chips, Steckverbinder, Sensoren und andere Miniaturelemente, die präzise montiert und elektrisch verbunden werden müssen, um die einwandfreie Funktion des Geräts sicherzustellen.
Diese Bauteile sind jedoch nicht immer dafür ausgelegt, den mechanischen, thermischen und umweltbedingten Belastungen standzuhalten, denen sie während ihrer Nutzungsdauer ausgesetzt sein können.
Hier werden Harze und Klebstoffe unverzichtbar. Durch das Verbinden, Sichern, Kapseln oder Beschichten empfindlicher Bauteile bieten sie einen maßgeschneiderten Schutz und tragen gleichzeitig dazu bei, die Leistung und Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen zu erhalten.
Elektronische Bauteile sind ständig mechanischen Belastungen ausgesetzt, sei es während der Fertigung, des Transports oder der alltäglichen Nutzung. Vibrationen, Stöße, Erschütterungen und wiederholte Bewegungen können Lötstellen schwächen, empfindliche Bauteile beschädigen oder dazu führen, dass Verbindungen im Laufe der Zeit versagen.
Harze und Klebstoffe helfen dabei, Bauteile auf der Leiterplatte zu sichern, mechanische Belastungen zu verteilen und das Beschädigungsrisiko zu verringern. Durch die Verstärkung empfindlicher Bereiche und zusätzliche Unterstützung tragen sie zur Gesamtrobustheit elektronischer Baugruppen bei.
Dies ist besonders wichtig in Anwendungen wie Automobilelektronik, Industrieanlagen und tragbaren Geräten, in denen Bauteile kontinuierlicher mechanischer Belastung standhalten müssen.
Elektronische Bauteile erzeugen während des Betriebs Wärme. Darüber hinaus können Geräte erhebliche Temperaturschwankungen erfahren, von kalten Umgebungen bis hin zu hohen Betriebstemperaturen.
Diese Schwankungen können dazu führen, dass sich Materialien unterschiedlich stark ausdehnen und zusammenziehen, was mechanische Belastungen erzeugt, die Lötstellen, Bauteile oder deren Verbindungen beschädigen können. Harze und Klebstoffe können dazu beitragen, diese Belastungen zu bewältigen, indem sie je nach Formulierung flexible Verbindungen, Spannungsverteilung oder Wärmeübertragung bieten.
Elektronische Geräte sind häufig Umweltfaktoren ausgesetzt, die ihre Leistung und Haltbarkeit beeinträchtigen können. Feuchtigkeit, Staub, Chemikalien und andere Verunreinigungen können Korrosion, elektrische Kriechströme oder den Verschleiß von Bauteilen verursachen. In manchen Anwendungen kann die Einwirkung rauer Umgebungsbedingungen die Lebensdauer einer elektronischen Baugruppe erheblich verkürzen.
Harze und Klebstoffe können als Schutzbarrieren wirken und die Exponierung empfindlicher Bauteile gegenüber diesen äußeren Bedingungen begrenzen. Konforme Beschichtungen, Kapselungsharze und Dichtklebstoffe werden je nach erforderlichem Schutzniveau häufig eingesetzt, um Schutz gegen Umweltbelastungen zu bieten. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen der Automobil-, Industrie-, Medizin- und Außenelektronik.
Da elektronische Geräte immer kleiner und anspruchsvoller werden, wächst der Bedarf an kompakten und zuverlässigen Baugruppen kontinuierlich. Miniaturisierung bedeutet, dass Bauteile zunehmend eng beieinander positioniert werden, wodurch weniger Platz für herkömmliche mechanische Schutzsysteme bleibt. Harze und Klebstoffe bieten eine vielseitige Lösung, die präzises Verbinden, lokalisierten Schutz und Kapselung ermöglicht, ohne die Gesamtgröße des Geräts zwangsläufig zu erhöhen.
Durch die Sicherung von Miniaturbauteilen und den Schutz empfindlicher Verbindungen tragen sie dazu bei, die Zuverlässigkeit der Baugruppe zu verbessern und gleichzeitig die Entwicklung immer kompakterer elektronischer Systeme zu unterstützen.
Epoxidharze werden in elektronischen Anwendungen aufgrund ihrer hervorragenden Haftung, mechanischen Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit häufig eingesetzt. Nach der Aushärtung bilden sie in der Regel eine starre Struktur, die starken mechanischen Halt und zuverlässigen Schutz für empfindliche Bauteile bietet. Ihre isolierenden Eigenschaften machen sie zudem für Anwendungen geeignet, die eine elektrische Isolierung erfordern.
Epoxidformulierungen können angepasst werden, um unterschiedliche Grade an Flexibilität, Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse zu bieten. Sie werden häufig in Anwendungen wie Glob Top, Dam & Fill, Underfill und elektronischer Kapselung eingesetzt, bei denen mechanischer Schutz und langfristige Zuverlässigkeit unerlässlich sind.
Ihre relativ hohe Steifigkeit kann jedoch während thermischer Zyklen mechanische Belastungen erzeugen, insbesondere wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) erheblich von dem der Leiterplatte oder der zu schützenden Bauteile abweicht.
Acrylharze werden besonders für ihre schnelle Aushärtung und ihre Eignung für Hochgeschwindigkeits-Fertigungsprozesse geschätzt. Je nach Formulierung können sie durch UV-Licht, sichtbares Licht, Wärme oder andere Mechanismen aushärten, sodass Hersteller den Aushärtungsprozess an ihre Produktionsanforderungen anpassen können.
In der Elektronik werden Acrylmaterialien häufig in konformen Beschichtungen eingesetzt, bei denen eine dünne Schutzschicht auf eine Leiterplatte aufgebracht wird, um Bauteile vor Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen zu schützen. Ihre vergleichsweise kurzen Aushärtezeiten können dazu beitragen, die Produktionseffizienz zu verbessern, während bestimmte Formulierungen eine gute elektrische Isolierung und Haftung bieten.
Acrylmaterialien können jedoch je nach Formulierung und beabsichtigter Anwendung Einschränkungen hinsichtlich Chemikalienbeständigkeit, thermischer Leistung oder mechanischer Flexibilität aufweisen.
UV-härtende Harze werden in elektronischen Anwendungen besonders für ihre schnelle Aushärtung, präzise Anwendung und Eignung für automatisierte Fertigungsprozesse geschätzt.
Im Gegensatz zu herkömmlichen wärmehärtenden Systemen polymerisieren diese Materialien, wenn sie ultraviolettem (UV-)Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgesetzt werden. Dies ermöglicht es Herstellern, den Aushärtungsprozess zu steuern und je nach Formulierung und Anwendungsbedingungen sehr kurze Aushärtezeiten zu erreichen, oft innerhalb von Sekunden.
In PCB-Anwendungen werden UV-härtende Harze häufig für konforme Beschichtungen, lokalisiertes Verbinden, Bauteilschutz und Kapselung eingesetzt. Ihre Fähigkeit zur schnellen Aushärtung macht sie besonders geeignet für Fertigungsumgebungen mit hohem Durchsatz, in denen die Verkürzung der Zykluszeiten unerlässlich ist.
Die UV-Härtung erfordert jedoch eine ausreichende Lichteinwirkung, um eine vollständige Polymerisation zu gewährleisten. Bauteile mit komplexer Geometrie, undurchsichtigen Materialien oder abgeschatteten Bereichen können verhindern, dass UV-Licht bestimmte Regionen erreicht. Um diese Einschränkung zu überwinden, kombinieren dualhärtende Formulierungen die UV-Härtung mit einem sekundären Mechanismus wie Feuchtigkeits- oder Wärmehärtung. Dies ermöglicht eine zuverlässige Aushärtung auch in Bereichen mit eingeschränkter direkter UV-Exposition.
Silikonbasierte Harze eignen sich besonders gut für elektronische Anwendungen mit erheblichen Temperaturschwankungen oder anspruchsvollen thermischen Umgebungen.
Ihre Flexibilität und ihr niedriger Elastizitätsmodul ermöglichen es ihnen, mechanische Belastungen durch thermische Ausdehnung und Kontraktion auszugleichen. Im Gegensatz zu vielen starren Harzsystemen können Silikonmaterialien über einen weiten Temperaturbereich flexibel bleiben und so empfindliche Bauteile vor thermischen Zyklen und Vibrationen schützen.
Sie werden häufig in der elektronischen Kapselung, bei der Bauteilverbindung, der Abdichtung und im Wärmemanagement eingesetzt. Je nach Formulierung können Silikone auch elektrische Isolierung, Wärmeleitfähigkeit oder Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse bieten.
Harze und Klebstoffe können je nach den zu schützenden Bauteilen, dem Fertigungsprozess und der erwarteten Leistung auf verschiedene Weise auf Leiterplatten angewendet werden.
Von der temporären Bauteilfixierung bis zur vollständigen Kapselung erfüllt jede Anwendung einen bestimmten Zweck, um die mechanische Festigkeit, die elektrische Leistung und die langfristige Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen sicherzustellen.
Surface Mount Adhesive (SMA) wird verwendet, um elektronische Bauteile vor dem Löten vorübergehend auf einer Leiterplatte zu fixieren. Dieses Verfahren ist besonders nützlich, wenn Bauteile auf beiden Seiten einer Leiterplatte montiert werden. Der Klebstoff hält ausgewählte Bauteile während des Lötprozesses an Ort und Stelle und verhindert, dass sie sich bewegen oder herunterfallen, wenn die Platine für weitere Montageschritte gewendet wird.
Nach Abschluss des Lötvorgangs verbleibt der Klebstoff als Teil der Baugruppe und bietet den Bauteilen zusätzlichen mechanischen Halt. SMA ist daher bei bestimmten SMT-Prozessen (Surface Mount Technology) unerlässlich und trägt zu einer präzisen Bauteilpositionierung und zuverlässigen Fertigung bei.
Underfill ist eine Harzanwendung, die zur Verstärkung elektronischer Baugruppen, insbesondere von Flip-Chip-Bauteilen, dient. Bei der Flip-Chip-Technologie wird der Halbleiterchip über kleine Lötkugeln mit dem Substrat verbunden. Diese Verbindungen sind besonders empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen, die durch Unterschiede in der thermischen Ausdehnung zwischen Chip und Substrat entstehen.
Das Underfill-Harz wird unter dem Chip dosiert und füllt den schmalen Spalt zwischen Chip und Substrat. Nach dem Aushärten verteilt es mechanische Belastungen über die gesamte Baugruppe und reduziert so die auf einzelne Lötstellen wirkende Beanspruchung. Durch die Verstärkung der Verbindungen und die verbesserte Beständigkeit gegen thermische Zyklen, Vibrationen und mechanische Stöße trägt Underfill erheblich zur langfristigen Zuverlässigkeit elektronischer Bauteile bei.
Es ist besonders wichtig in Anwendungen mit miniaturisierten Bauteilen, hochdichten Verbindungen und anspruchsvollen Betriebsumgebungen.
Glob Top ist ein lokalisiertes Kapselungsverfahren, das zum Schutz empfindlicher elektronischer Bauteile direkt auf einer Leiterplatte eingesetzt wird. Ein Harz wird über ein bestimmtes Bauteil dosiert, typischerweise einen Halbleiterchip oder eine drahtgebondete Baugruppe, und bildet nach der Aushärtung eine Schutzschicht.
Diese Kapselung hilft dabei, das Bauteil und seine Verbindungen vor mechanischen Beschädigungen, Feuchtigkeit, Staub und anderen Umweltverunreinigungen zu schützen. Glob Top ist besonders nützlich, wenn ein lokalisierter Schutz erforderlich ist, ohne die gesamte elektronische Baugruppe zu kapseln. Durch eine kompakte und zuverlässige Schutzbarriere trägt es zur verbesserten Haltbarkeit empfindlicher elektronischer Bauteile bei und sorgt gleichzeitig für einen effizienten Fertigungsprozess.
Dam & Fill ist ein spezifisches Kapselungsverfahren, das zwei aufeinanderfolgende Schritte umfasst. Zunächst wird ein Damm um das zu schützende Bauteil oder den zu schützenden Bereich herum erzeugt. Diese Barriere soll das Kapselungsharz eindämmen und verhindern, dass es sich über den vorgesehenen Bereich hinaus ausbreitet. Sobald der Damm gebildet wurde, wird ein zweites Harz innerhalb des umschlossenen Bereichs dosiert, um das Bauteil zu kapseln.
Diese Technik ermöglicht eine präzise Harzanwendung und eine kontrollierte Kapselung, insbesondere für empfindliche elektronische Bauteile, die einen lokalisierten Schutz erfordern. Dam & Fill wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen das Harz innerhalb eines definierten Bereichs verbleiben muss, wie etwa bei drahtgebondeten Halbleiterbauteilen und anderen elektronischen Baugruppen. Die Kombination aus Eindämmungsbarriere und Kapselungsharz bietet wirksamen Schutz gegen mechanische Belastung und Umwelteinflüsse.
Chip Edge Bonding ist eine lokalisierte Klebstoffanwendung zur Verstärkung der Kanten elektronischer Bauteile, die auf einer Leiterplatte montiert sind. Ein Harz oder Klebstoff wird entlang einer oder mehrerer Kanten des Bauteils dosiert und schafft so eine mechanische Verbindung zwischen Bauteil und Leiterplatte.
Diese zusätzliche Verstärkung hilft dabei, mechanische Belastungen zu verteilen und das Risiko von Bauteilbewegungen, Lötstellenermüdung oder Schäden durch Vibrationen und mechanische Stöße zu verringern. Chip Edge Bonding ist besonders nützlich in Anwendungen, die anspruchsvollen mechanischen Bedingungen ausgesetzt sind, wie etwa Automobilelektronik, Industrieanlagen und tragbare Geräte. Durch die Verstärkung der Schnittstelle zwischen Bauteil und Platine trägt es zu einer verbesserten mechanischen Robustheit und langfristigen Zuverlässigkeit bei.
Im Gegensatz zu Underfill, das den Raum unter einem Bauteil ausfüllt, konzentriert sich Chip Edge Bonding auf die Verstärkung seiner Kanten, ohne das gesamte Bauteil zwangsläufig abzudecken oder zu kapseln.
Die Attach ist ein Verfahren, bei dem ein nackter Halbleiterchip dauerhaft auf einem Substrat, wie einer Leiterplatte, einem Leadframe oder einem Gehäuse, befestigt wird. Ein Klebstoff wird auf das Substrat aufgebracht, entweder in kleinen Punkten oder als kontrollierte Schicht, bevor der Chip darauf platziert und verbunden wird.
Dieses Verfahren bietet wesentliche mechanische Stabilität und kann je nach ausgewähltem Klebstoff auch zum Wärmemanagement oder zur elektrischen Leitfähigkeit beitragen. Die-Attach-Klebstoffe müssen daher sorgfältig entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ausgewählt werden, einschließlich Haftfestigkeit, thermischer Leistung, elektrischer Eigenschaften und Aushärtungsbedingungen.
PCB-Anwendungen: SMA, Underfill, Glob Top, Dam & Fill...
9. November 2026
Von alltäglichen Geräten wie Computern, Smartphones und Kopfhörern bis hin zu anspruchsvolleren Geräten, die in Branchen wie Automobilindustrie, Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung eingesetzt werden, werden elektronische Systeme zunehmend komplexer.
Hinter jedem Gerät verbirgt sich ein komplexes Netzwerk elektronischer Bauteile, darunter Chips, Leiterplatten, Steckverbinder und Miniatursensoren. Diese Bauteile sind für die Leistung eines Geräts unerlässlich, aber auch besonders empfindlich gegenüber ihrer Umgebung.
Hinter jedem Gerät verbirgt sich ein komplexes Netzwerk elektronischer Bauteile, darunter Chips, Leiterplatten, Steckverbinder und Miniatursensoren. Diese Bauteile sind für die Leistung eines Geräts unerlässlich, aber auch besonders empfindlich gegenüber ihrer Umgebung.
Stellen Sie sich vor: Wem ist es noch nie passiert, dass ihm sein Telefon versehentlich zu Boden gefallen ist? Oder wer hat nicht bemerkt, dass sein Laptop sich während einer sommerlichen Gaming-Session erhitzt? Selbst die kleinsten alltäglichen Zwischenfälle können elektronische Bauteile mechanischer Belastung, Vibrationen, Temperaturschwankungen oder Feuchtigkeit aussetzen.
Die gleichen Herausforderungen gelten auch für anspruchsvollere Anwendungen. Fahrzeugkameras müssen Vibrationen und Stößen standhalten, die durch Unebenheiten der Fahrbahn verursacht werden. Wearables wie Smartwatches sind ständig Bewegung und Feuchtigkeit ausgesetzt. Selbst eine Kreditkarte, die in einer Tasche oder Handtasche mitgeführt wird, muss trotz wiederholtem Biegen und mechanischer Belastung zuverlässig bleiben.
Diese Herausforderungen werden bei der Konzeption und Entwicklung elektronischer Geräte nicht außer Acht gelassen. Ingenieure müssen die Bedingungen, unter denen ihre Produkte betrieben werden, antizipieren und sicherstellen, dass ihre Bauteile während ihrer gesamten Nutzungsdauer geschützt bleiben.
Hier spielen Harze und Klebstoffe eine entscheidende Rolle. Nach der Montage eines Geräts oft unsichtbar, helfen sie dabei, empfindliche elektronische Bauteile zu verbinden, zu sichern und gegen mechanische Belastung, Umwelteinflüsse und thermische Schwankungen zu schützen. Durch zuverlässigen Schutz und den Erhalt der Bauteilintegrität tragen sie zur Langlebigkeit, Leistung und Zuverlässigkeit der elektronischen Geräte bei, die wir täglich nutzen.
01. Warum sind Harzanwendungen für Leiterplatten unverzichtbar?
In nahezu jedem elektronischen Gerät, von Smartphones und Computern bis hin zu Industrieanlagen, finden sich Leiterplatten (PCBs) und, in Anwendungen, die größere Flexibilität erfordern, flexible Leiterplatten (FPCs).
Diese Platinen sind mit zahlreichen elektronischen Bauteilen bestückt, darunter Chips, Steckverbinder, Sensoren und andere Miniaturelemente, die präzise montiert und elektrisch verbunden werden müssen, um die einwandfreie Funktion des Geräts sicherzustellen.
Diese Bauteile sind jedoch nicht immer dafür ausgelegt, den mechanischen, thermischen und umweltbedingten Belastungen standzuhalten, denen sie während ihrer Nutzungsdauer ausgesetzt sein können.
Hier werden Harze und Klebstoffe unverzichtbar. Durch das Verbinden, Sichern, Kapseln oder Beschichten empfindlicher Bauteile bieten sie einen maßgeschneiderten Schutz und tragen gleichzeitig dazu bei, die Leistung und Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen zu erhalten.
a. Mechanischer Schutz
Elektronische Bauteile sind ständig mechanischen Belastungen ausgesetzt, sei es während der Fertigung, des Transports oder der alltäglichen Nutzung. Vibrationen, Stöße, Erschütterungen und wiederholte Bewegungen können Lötstellen schwächen, empfindliche Bauteile beschädigen oder dazu führen, dass Verbindungen im Laufe der Zeit versagen.
Harze und Klebstoffe helfen dabei, Bauteile auf der Leiterplatte zu sichern, mechanische Belastungen zu verteilen und das Beschädigungsrisiko zu verringern. Durch die Verstärkung empfindlicher Bereiche und zusätzliche Unterstützung tragen sie zur Gesamtrobustheit elektronischer Baugruppen bei.
Dies ist besonders wichtig in Anwendungen wie Automobilelektronik, Industrieanlagen und tragbaren Geräten, in denen Bauteile kontinuierlicher mechanischer Belastung standhalten müssen.
b. Management thermischer und mechanischer Belastungen
Elektronische Bauteile erzeugen während des Betriebs Wärme. Darüber hinaus können Geräte erhebliche Temperaturschwankungen erfahren, von kalten Umgebungen bis hin zu hohen Betriebstemperaturen.
Diese Schwankungen können dazu führen, dass sich Materialien unterschiedlich stark ausdehnen und zusammenziehen, was mechanische Belastungen erzeugt, die Lötstellen, Bauteile oder deren Verbindungen beschädigen können. Harze und Klebstoffe können dazu beitragen, diese Belastungen zu bewältigen, indem sie je nach Formulierung flexible Verbindungen, Spannungsverteilung oder Wärmeübertragung bieten.
d. Schutz vor Umwelteinflüssen
Elektronische Geräte sind häufig Umweltfaktoren ausgesetzt, die ihre Leistung und Haltbarkeit beeinträchtigen können. Feuchtigkeit, Staub, Chemikalien und andere Verunreinigungen können Korrosion, elektrische Kriechströme oder den Verschleiß von Bauteilen verursachen. In manchen Anwendungen kann die Einwirkung rauer Umgebungsbedingungen die Lebensdauer einer elektronischen Baugruppe erheblich verkürzen.
Harze und Klebstoffe können als Schutzbarrieren wirken und die Exponierung empfindlicher Bauteile gegenüber diesen äußeren Bedingungen begrenzen. Konforme Beschichtungen, Kapselungsharze und Dichtklebstoffe werden je nach erforderlichem Schutzniveau häufig eingesetzt, um Schutz gegen Umweltbelastungen zu bieten. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen der Automobil-, Industrie-, Medizin- und Außenelektronik.
e. Miniaturisierung und Zuverlässigkeit
Da elektronische Geräte immer kleiner und anspruchsvoller werden, wächst der Bedarf an kompakten und zuverlässigen Baugruppen kontinuierlich. Miniaturisierung bedeutet, dass Bauteile zunehmend eng beieinander positioniert werden, wodurch weniger Platz für herkömmliche mechanische Schutzsysteme bleibt. Harze und Klebstoffe bieten eine vielseitige Lösung, die präzises Verbinden, lokalisierten Schutz und Kapselung ermöglicht, ohne die Gesamtgröße des Geräts zwangsläufig zu erhöhen.
Durch die Sicherung von Miniaturbauteilen und den Schutz empfindlicher Verbindungen tragen sie dazu bei, die Zuverlässigkeit der Baugruppe zu verbessern und gleichzeitig die Entwicklung immer kompakterer elektronischer Systeme zu unterstützen.
02. Harze im Vergleich zu ihren Anwendungen
| Anwendung | Harztyp | Referenz | Viskosität | Farbe |
|---|---|---|---|---|
| Dam & Fill | Akrylat UV-härtendes Harz |
TB3013R | 10 Pa.s | Hellgelb |
| Dam & Fill | Akrylat UV-härtendes Harz |
TB3027B | 19 Pa.s | Transparent |
| Die Attach | Epoxidharz Heißhärtend Nicht leitende Paste (NCP) |
TB2271J | 15 Pa.s | Gelblich weiß |
| Die Attach | Silbergefülltes Epoxidharz Heißhärtendes Harz |
TB3301F | 23 Pa.s | Silber |
| Die Attach | Silbergefülltes Epoxidharz Heißhärtendes Harz |
TB3331D | 25 Pa.s | Silber |
| Kantenverklebung | Cyanacrylat Feuchtigkeits- und lichthärtend |
TB1771M | 2 mPa.s | Transparent grün |
| Glob Top | Epoxidharz Heißhärtend |
TB2212B | 25 Pa.s | Schwarz |
| Glob Top | Epoxidharz Heißhärtend |
TB2232E | 16 Pa.s | Schwarz |
| Glob Top | Silikon UV- und feuchtigkeitshärtendes Harz |
TB3161 | 3 Pa.s | Hellgelb |
| Glob Top | Silikon UV- und feuchtigkeitshärtendes Harz |
TB3163 | 12 Pa.s | Blau |
a. Epoxidharze
Epoxidformulierungen können angepasst werden, um unterschiedliche Grade an Flexibilität, Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse zu bieten. Sie werden häufig in Anwendungen wie Glob Top, Dam & Fill, Underfill und elektronischer Kapselung eingesetzt, bei denen mechanischer Schutz und langfristige Zuverlässigkeit unerlässlich sind.
Ihre relativ hohe Steifigkeit kann jedoch während thermischer Zyklen mechanische Belastungen erzeugen, insbesondere wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) erheblich von dem der Leiterplatte oder der zu schützenden Bauteile abweicht.
Hervorragende Haftung auf vielen Untergründen
Hohe mechanische Festigkeit
Gute Chemikalien- und elektrische Beständigkeit
Auch in wärmeleitfähigen Formulierungen erhältlich
Je nach Formulierung nach dem Aushärten oft starr
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b. Acrylharze
In der Elektronik werden Acrylmaterialien häufig in konformen Beschichtungen eingesetzt, bei denen eine dünne Schutzschicht auf eine Leiterplatte aufgebracht wird, um Bauteile vor Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen zu schützen. Ihre vergleichsweise kurzen Aushärtezeiten können dazu beitragen, die Produktionseffizienz zu verbessern, während bestimmte Formulierungen eine gute elektrische Isolierung und Haftung bieten.
Acrylmaterialien können jedoch je nach Formulierung und beabsichtigter Anwendung Einschränkungen hinsichtlich Chemikalienbeständigkeit, thermischer Leistung oder mechanischer Flexibilität aufweisen.
Schnelle Aushärtung, insbesondere bei UV-härtenden Formulierungen
Geeignet für automatisierte Fertigungsprozesse
Gute elektrische Isolierung
Auch als dünne Schutzbeschichtungen erhältlich
Eigenschaften variieren je nach Acrylchemie erheblich
c. UV-härtende Harze
Im Gegensatz zu herkömmlichen wärmehärtenden Systemen polymerisieren diese Materialien, wenn sie ultraviolettem (UV-)Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgesetzt werden. Dies ermöglicht es Herstellern, den Aushärtungsprozess zu steuern und je nach Formulierung und Anwendungsbedingungen sehr kurze Aushärtezeiten zu erreichen, oft innerhalb von Sekunden.
In PCB-Anwendungen werden UV-härtende Harze häufig für konforme Beschichtungen, lokalisiertes Verbinden, Bauteilschutz und Kapselung eingesetzt. Ihre Fähigkeit zur schnellen Aushärtung macht sie besonders geeignet für Fertigungsumgebungen mit hohem Durchsatz, in denen die Verkürzung der Zykluszeiten unerlässlich ist.
Die UV-Härtung erfordert jedoch eine ausreichende Lichteinwirkung, um eine vollständige Polymerisation zu gewährleisten. Bauteile mit komplexer Geometrie, undurchsichtigen Materialien oder abgeschatteten Bereichen können verhindern, dass UV-Licht bestimmte Regionen erreicht. Um diese Einschränkung zu überwinden, kombinieren dualhärtende Formulierungen die UV-Härtung mit einem sekundären Mechanismus wie Feuchtigkeits- oder Wärmehärtung. Dies ermöglicht eine zuverlässige Aushärtung auch in Bereichen mit eingeschränkter direkter UV-Exposition.
Sehr schnelle Aushärtung bei geeigneter UV-Exposition
Geeignet für automatisierte und schnelle Fertigungsprozesse
Präzise, lokalisierte Anwendung
Dualhärtende Technologien für abgeschattete oder schwer zugängliche Bereiche verfügbar
Verwandte Seiten
d. Silikonbasierte Harze
Ihre Flexibilität und ihr niedriger Elastizitätsmodul ermöglichen es ihnen, mechanische Belastungen durch thermische Ausdehnung und Kontraktion auszugleichen. Im Gegensatz zu vielen starren Harzsystemen können Silikonmaterialien über einen weiten Temperaturbereich flexibel bleiben und so empfindliche Bauteile vor thermischen Zyklen und Vibrationen schützen.
Sie werden häufig in der elektronischen Kapselung, bei der Bauteilverbindung, der Abdichtung und im Wärmemanagement eingesetzt. Je nach Formulierung können Silikone auch elektrische Isolierung, Wärmeleitfähigkeit oder Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse bieten.
Hervorragende Flexibilität
Weiter Betriebstemperaturbereich
Gute Beständigkeit gegen thermische Zyklen
Effektive Absorption von Vibrationen und Belastungen
Verwandte Seiten
03. Arten von PCB- und elektronischen Anwendungen
Harze und Klebstoffe können je nach den zu schützenden Bauteilen, dem Fertigungsprozess und der erwarteten Leistung auf verschiedene Weise auf Leiterplatten angewendet werden.
Von der temporären Bauteilfixierung bis zur vollständigen Kapselung erfüllt jede Anwendung einen bestimmten Zweck, um die mechanische Festigkeit, die elektrische Leistung und die langfristige Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen sicherzustellen.
a. SMA
Nach Abschluss des Lötvorgangs verbleibt der Klebstoff als Teil der Baugruppe und bietet den Bauteilen zusätzlichen mechanischen Halt. SMA ist daher bei bestimmten SMT-Prozessen (Surface Mount Technology) unerlässlich und trägt zu einer präzisen Bauteilpositionierung und zuverlässigen Fertigung bei.
b. Underfill
Das Underfill-Harz wird unter dem Chip dosiert und füllt den schmalen Spalt zwischen Chip und Substrat. Nach dem Aushärten verteilt es mechanische Belastungen über die gesamte Baugruppe und reduziert so die auf einzelne Lötstellen wirkende Beanspruchung. Durch die Verstärkung der Verbindungen und die verbesserte Beständigkeit gegen thermische Zyklen, Vibrationen und mechanische Stöße trägt Underfill erheblich zur langfristigen Zuverlässigkeit elektronischer Bauteile bei.
Es ist besonders wichtig in Anwendungen mit miniaturisierten Bauteilen, hochdichten Verbindungen und anspruchsvollen Betriebsumgebungen.
c. Glob Top
Diese Kapselung hilft dabei, das Bauteil und seine Verbindungen vor mechanischen Beschädigungen, Feuchtigkeit, Staub und anderen Umweltverunreinigungen zu schützen. Glob Top ist besonders nützlich, wenn ein lokalisierter Schutz erforderlich ist, ohne die gesamte elektronische Baugruppe zu kapseln. Durch eine kompakte und zuverlässige Schutzbarriere trägt es zur verbesserten Haltbarkeit empfindlicher elektronischer Bauteile bei und sorgt gleichzeitig für einen effizienten Fertigungsprozess.
d. Dam & Fill
Diese Technik ermöglicht eine präzise Harzanwendung und eine kontrollierte Kapselung, insbesondere für empfindliche elektronische Bauteile, die einen lokalisierten Schutz erfordern. Dam & Fill wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen das Harz innerhalb eines definierten Bereichs verbleiben muss, wie etwa bei drahtgebondeten Halbleiterbauteilen und anderen elektronischen Baugruppen. Die Kombination aus Eindämmungsbarriere und Kapselungsharz bietet wirksamen Schutz gegen mechanische Belastung und Umwelteinflüsse.
e. Chip-Kantenverklebung
Diese zusätzliche Verstärkung hilft dabei, mechanische Belastungen zu verteilen und das Risiko von Bauteilbewegungen, Lötstellenermüdung oder Schäden durch Vibrationen und mechanische Stöße zu verringern. Chip Edge Bonding ist besonders nützlich in Anwendungen, die anspruchsvollen mechanischen Bedingungen ausgesetzt sind, wie etwa Automobilelektronik, Industrieanlagen und tragbare Geräte. Durch die Verstärkung der Schnittstelle zwischen Bauteil und Platine trägt es zu einer verbesserten mechanischen Robustheit und langfristigen Zuverlässigkeit bei.
Im Gegensatz zu Underfill, das den Raum unter einem Bauteil ausfüllt, konzentriert sich Chip Edge Bonding auf die Verstärkung seiner Kanten, ohne das gesamte Bauteil zwangsläufig abzudecken oder zu kapseln.
f. Die Attach
Dieses Verfahren bietet wesentliche mechanische Stabilität und kann je nach ausgewähltem Klebstoff auch zum Wärmemanagement oder zur elektrischen Leitfähigkeit beitragen. Die-Attach-Klebstoffe müssen daher sorgfältig entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ausgewählt werden, einschließlich Haftfestigkeit, thermischer Leistung, elektrischer Eigenschaften und Aushärtungsbedingungen.
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