Fachleute der Elektronikfertigung schätzen den Anteil von besonders geschützten Baugruppen und Bauteilen auf zwischen 10 und 40 Prozent. Besonderer Schutz soll heißen, dass z.B. eine bestückte Leiterplatte mit einem oder mehreren Arbeitsgängen zusätzlich gegen spezifische Einflüsse geschützt wird. Damit soll die Baugruppe vor allem gegen die durch Feuchtigkeit bedingte Elektromigration gesichert werden, da die Baugruppe in einer besonderen Umgebung eingesetzt, eine längere Lebensdauer erwartet wird oder der Ausfall von kompletten Geräten oder ganzen Anlagen mit hoher Wahrscheinlichkeit deutlich vermindert werden soll.
Karl-Uwe Siegler, freier Journalist, für Heicks Unternehmensgruppe, Geseke
Durch Korrosion und deren Folgen sollen in Deutschland Kosten in Milliardenhöhe entstehen. Schätzungen gehen von 3 bis 4 Prozent des Bruttosozialproduktes aus. Wesentliche Ursachen für die zunehmende Bedrohung durch beispielsweise Feuchtigkeit sind u. a. immer kleiner werdende Bauteile, verringerte Leiterbahnabstände mit entsprechender Steigerung der Spannung, wachsende Bestückungsdichte und zunehmende Klimaeinflüsse. Dabei hat die bestückte Baugruppe keine ebene Fläche, sondern weist eine komplexe Topologie auf, wobei die Baugruppe aus oft an die dreißig unterschiedlichen Materialien besteht. Die Reinheit der Oberfläche spielt auch eine wichtige Rolle. Zum Schutz werden heute z. B. Lack, Plasma, Verguss oder Parylene eingesetzt.
Schutz erhöht Lebensdauer
Das Lackieren durch Streichen, Tauchlackieren oder selektives Lackieren ist grundsätzlich preisgünstig und geschieht mit schneller Prozesszeit. Es hat aber nur eine bedingte Schutzwirkung und liefert häufig nur eine geringe Benetzung unter den Bauteilen. Ungleichmäßige Schutzdicken neigen beim Lackieren zu Kantenflucht und Fehlstellen. Der Vollverguss mit Epoxidharz, Polyurethan oder Silikon bietet sehr hohen Feuchtigkeitsschutz – natürlich durch die sehr dicke Beschichtung Für das anwendungsgerechte Packaging von mikroelektronischen Komponenten in Anwendungen mit aggressiven Umgebungsseinflüssen, wie Kraftstoffe, Öle, Hitze oder Vibration spielen hochzuverlässige Vergussmassen eine wichtige Rolle. Anwendungsfelder finden sich vor allem in der Chip-on-Board-Technologie. Hier werden Halbleiterchips oder Sensorelemente auf einer Leiterplatte vollständig oder partiell vergossen. Der Verguss schützt hier vor thermischen und mechanischen Belastungen sowie vor aggressiven Medien. Das Fließverhalten der Vergussmassen spielt für eine sichere Verarbeitung eine entscheidende Rolle. Das Parylene-Beschichtungsverfahren bietet mit einer gleichmäßigen Beschichtungsqualität eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit. Diese Vakuumbeschichtung isoliert die Bauelemente und Baugruppen wirksam gegen Feuchtigkeit, Korrosion, aggressive Medien und flüssige Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Diesel oder Glykol und ist auch eine Diffusionsbremse gegen Gase. Das Parylene-System versiegelt gegen Metallstäube, Kriechströme, Kondenswasser und Insektenbefall.
Rundum sicher vor störenden Einflüssen
Parylenebeschichtete Baugruppen bestehen dazu auch die hohen Anforderungen eines Salznebelsprühtests. Da es sich bei der Paryleneschicht während der Aufbringung um ein „Kunststoffgas“ handelt, werden alle Teile hermetisch mit der innovativen Paryleneschicht versiegelt. Darüber hinaus können aufgrund des einzigartigen Systems Bereiche und Strukturen beschichtet werden, die mit anderen Verfahren nicht erreichbar sind, z.B. tiefe und enge Spalten sowie Bauteilkanten – Kantenflucht soll es bei diesem System nicht geben. Dieses Verfahren ist nach Militärspezifikation MIL 146058C zugelassen. Auch für neue Technologien wie 3D-MID (spritzgegossene Schaltungsträger) eignet sich die Parylenebeschichtung hervorragend, da auf senkrechten Flächen die gleiche Beschichtungsdicke wie auf waagerechten Flächen erreicht wird. Die Paryleneschichten sind physiologisch und toxikologisch völlig unbedenklich. Die FDA-Zulassung ist erteilt. Es sind keine Lösungsmittel – wie z.B. in Lacken – oder Weichmacher – wie z.B. in Vergussmassen enthalten. Somit ist die Parylenebeschichtung hervorragend geeignet, die ständig wachsenden Umweltanforderungen REACH und RoHS zu erfüllen. Aufgrund des geringen Materialeinsatzes sind Paryleneschichten sehr ökonomisch. Parylene wird üblicherweise in Schichtdicken zwischen 1µm bis 50µm aufgebracht. Die Temperaturbeständigkeit beträgt je nach der eingesetzten Paryleneart C, D, F A F zwischen –190 Grad Celsius bis +390 Grad Celsius.
Das von der Heicks Industrieelektronik GmbH exklusiv angewandte Verfahren erhöht insgesamt die Betriebssicherheit der elektrischen Bauteile und Baugruppen nachhaltig und verlängert die Lebensdauer von Geräten und Anlagen. Das System wird heute bevorzugt eingesetzt in der Kfz-Industrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder Elektronikindustrie.
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