Nr. 1, Mai 2015 Neues Peters Markensystem ...... 4 Die Anwendung

Nr. 1, Mai 2015
Neues Peters Markensystem....... 4
Die Anwendung gedruckter
Wärmeleitpasten zur Verbesserung
der Wärme­ableitung auf Leiterplatten.................................7
Qualifizierung von Schutzlacken.. 9
peters inform
Inhalt
Kleider machen Leute................................................................................................. 3
Neues Peters Markensystem.......................................................................................... 4
Auswahlkriterien für Schutzlacke und
Vergussmassen für LED-Anwendungen............................................................................ 6
Die Anwendung gedruckter Wärmeleitpasten zur
Verbesserung der Wärme­ableitung auf Leiterplatten........................................................... 7
Qualifizierung von Schutzlacken.................................................................................... 9
Gitterschnittprüfung................................................................................................... 12
ELPEPCB® - Highlights................................................................................................. 13
ELPEGUARD® - Highlights............................................................................................. 15
ELPECAST® - Highlights................................................................................................ 17
Kompetenztreffen LED 2015........................................................................................... 18
Peters Coating Innovation Forum................................................................................... 19
European Salesmeeting 2015 ........................................................................................ 20
Indien: Start in eine erfolgreiche gemeinsame Zukunft........................................................ 20
Impressum
Herausgeber:
Lackwerke Peters GmbH & Co. KG
Hooghe Weg 13, 47906 Kempen, Deutschland
Telefon: +49 2152 2009-0
Telefax: +49 2152 2009-70
http://www.peters.de
E-Mail: peters@peters.de
peters inform ist eine Informationsbroschüre, die online an alle Kunden verschickt wird.
Sämtliche Beiträge sind zur persönlichen Information des Beziehers bestimmt. Wie alle unsere
Druckschriften sollen auch die peters inform nach bestem Wissen beraten. Bei der Vielfalt der
Anwendungsmöglichkeiten kann eine Gewähr jedoch nicht übernommen werden.
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Kleider machen Leute
„Kleider machen Leute“ ist eine Novelle des Schweizer Dichters Gottfried Keller. Erstmals 1874 im zweiten Band der
Novellensammlung „Die Leute von Seldwyla“ erschienen, gehört sie zu den bekanntesten Erzählungen der deutschsprachigen Literatur, diente als Vorlage für Filme (u. a. mit dem legendären Heinz Rühmann) und Opern und gilt als
Musterbeispiel für die Stilrichtung des poetischen Realismus.
Die Geschichte handelt von dem Schneidergesellen Wenzel Strapinski, der sich trotz Armut gut kleidet. Er gelangt
in eine fremde Stadt namens Goldach und wird dort wegen seines Äußeren für einen polnischen Grafen gehalten.
Nachdem er aus Schüchternheit versäumt hat, die Verwechslung aufzuklären, versucht er zu fliehen. Doch da betritt
eine junge Dame, Tochter eines angesehenen Bürgers, den Schauplatz. Die beiden verlieben sich ineinander, worauf
der Schneider die ihm aufgedrängte Grafenrolle weiterspielt. Ein verschmähter Nebenbuhler sorgt dafür, dass der
vermeintliche Hochstapler entlarvt wird. Auf der Verlobungsfeier kommt es zum Skandal. Strapinski flieht, seine Braut
aber findet ihn, rettet ihn vor dem Erfrieren und stellt ihn zur Rede. Als sie sich davon überzeugt hat, dass seine Liebe
echt ist, bekennt sie sich zu ihm und setzt die Heirat durch. Der Schneider gründet mit ihrem Vermögen ein Atelier und
bringt es zu Wohlstand und Ansehen, womit das Sprichwort „Kleider machen Leute“ sich bewährt.“
(nach dem Text der Fränkelschen Ausgabe von Kellers Werken, Bd 8, S. 7–69)
Auch wir sind mit unserer gesamten Peters Gruppe in völlig neue Kleider geschlüpft, haben unsere Corporate Identity,
unser Corporate Design wie auch unseren Internetauftritt revolutioniert und präsentieren uns auf der SMT-Messe in
völlig neuem Look.
Mit diesem Quantensprung verfolgen wir zwei grundlegende Ziele, die einander perfekt ergänzen: Wir werden unsere
internationale bzw. globale Präsenz deutlich stärken und kontinuierlich ausbauen ohne unsere bestehenden Heimatmärkte insbesondere in Deutschland und Europa zu vernachlässigen. Wir wollen das Eine tun ohne das Andere zu
unterlassen. Die Wahl eines englischsprachigen Untertitels für ein weltweit einheitliches Firmenlogo war die logische
Konsequenz.
Unsere neue, besonders benutzerfreundliche Homepage www.peters.de rundet das Konzept ebenso konsequent ab
wie die Präsenz in international bekannten sozialen Netzwerken und Suchmaschinen aber auch nationalen in Russland
und China.
Natürlich möchten wir Sie in unseren neuen Kleidern begeistern und Ihre Gunst für unseren Körper und unsere Seele –
also unsere qualitativ sehr hochwertigen Produkte, unseren tollen Service und alles was dazu gehört - gewinnen.
Wir sind der Überzeugung, dass wir nicht hochstapeln sondern dass uns diese neuen Kleider allesamt gut stehen. In
Asien möchten wir durchaus in deutlich größere Konfektionsgrößen hineinwachsen; dafür werden wir in der Administration in Kempen dank Unterstützung durch ein komplett neues ERP-System und eine optimierte Ablauforganisation insbesondere beim Supply-Chain-Management bei der Steuerung des globalen Vertriebs deutlich schlanker („slim
fit“) werden, so dass wir unsere Ressourcen noch intensiver für die Anliegen und individuellen Fragestellungen unserer
Kunden nutzen können.
Versuchen Sie ruhig uns zu entlarven, wenn neidische Nebenbuhler schlecht über uns reden; machen Sie sich ein
eigenes Bild! Dazu haben Sie Gelegenheit in Nürnberg, wo wir Sie gerne auf unserem Stand 7-420 in Halle 7 „Herzlich
Willkommen“ heißen mit einer guten Tasse Kaffee und der berühmten Prinzenrolle „Made in Kempen“, dem zweitbesten Produkt aus unserem Firmenstandort am Niederrhein.
In diesem Sinne…
…mit einem fröhlichen „Good Lack!“
Ihr Ralf Schwartz
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Neues Peters Markensystem
Neben einer weltweit konsistenten Peters Unternehmensmarke wurde auch das Peters Markensystem überarbeitet.
ELPEPCB® steht fortan für das komplette Programm an Schaltungsdrucklacken und schließt die bestehende Produktpalette von Elpemer® Produkten ein. Vergussmassen der bisherigen Marke ‚WepoxWepuranWepesil‘ werden ab sofort
unter dem Markennamen ELPECAST® vertrieben. ELPEGUARD® steht weiterhin für das komplette Programm an Schutzlacken. Alle Marken erhalten ein neues Markenlogo konform mit dem dem visuellen Peters Schichtenkonzept. Eine Übersicht und Kurzbeschreibung unserer Familienmarken finden Sie hier:
ELPEPCB® Schaltungsdrucklacke
Das komplette Programm an Schaltungsdrucklacken, die höchste Anforderungen bei der Herstellung von Leiterplatten erfüllen.
ELPEGUARD® Schutzlacke
Das komplette Programm an Schutzlacken für den Schutz und zur Isolierung
bestückter Leiterplatten, so dass diese hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit
und Lebensdauer gewährleisten.
ELPECAST® Vergussmassen
Das vielfältige Programm an transparenten und undurchsichtigen Vergussmassen schützt und isoliert Elektronik, Sensortechnik und Lichtelektronik
vor extremen Klimaeinflüssen und aggressiven Medien und erfüllt zahlreiche
Anforderungen und Kundenwünsche.
Branchenspezifische Lösungen
Peters bietet branchenspezifische Beschichtungslösungen, die die speziellen Anforderungen der jeweiligen Branche
erfüllen. Produkte, die jene Tests bestanden haben und in der Branche bewährt sind, werden fortan entsprechend mit
einem Piktogramm, stellvertretend für die Branche markiert um die Selektion für unsere Kunden zu vereinfachen.
Neue Webseite
Bei der Überarbeitung der Internetpräsenz stand vor allem die Benutzerfreundlichkeit im Vordergrund. Eine übersichtliche Menüstruktur und intuitive Navigation vereinfachen die Orientierung.
Übersichtliche Produktfilter im jeweiligen Markenprogramm (Beispiel siehe Abbildung rechts unten) erleichtern die
Vorauswahl innerhalb unseres Komplettangebotes an High-Tech- Beschichtungen für die Elektronik.
Der Bereich Lösungen enthält Branchenlösungen und Applikationsbeispiele für die Industriezweige: Automototive, Luftund Raumfahrt, Consumer und Industrieelektronik, Lichtelektronik, Solar- und Medizintechnik und Kommunikationselektronik.
Das umfangreiche DOWNLOAD CENTER hält zahlreiche weiterführende Informationen zur Verarbeitung der Produkte, zu
Prüfberichten und Zulassungen wie UL, zu Arbeitssicherheit und Umweltschutz und der halbjährlich erscheinenden
Kundenzeitschrift peters inform mit Neuigkeiten rund um die Leiterplatte bereit.
tim.schwartz@peters.de / tanja.toure@peters.de
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peters inform
Die neue Peters Website
www.peters.de
Produktfilter für
ELPEGUARD® Schutzlacke
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Auswahlkriterien für
Schutzlacke und
Vergussmassen für
LED-Anwendungen
Der Einsatz von lichtemittierenden Dioden (LED) erstreckt sich auf immer mehr Anwendungsgebiete und wird konventionelle Lichtquellen weiterhin aus immer mehr Bereichen
verdrängen. Je nach Einsatzzweck besteht die Notwendigkeit von eventuellen Isolationsmaßnahmen für die Baugruppe durch Conformal Coatings bzw. Schutzlacke oder 2-KomponentenVergussmassen, welche die optischen Eigenschaften der LED trotz möglicher Abdeckung auch
langfristig weitestgehend unbeeinflusst lassen müssen.
Je nach Anwendung kann zum Schutz von Baugruppen mit LED-Bestückung eine Schutzlackierung oder ein Verguss zum Einsatz kommen. Schutzlacke und Vergussmassen unterscheiden
sich im Wesentlichen durch die Schichtdicken, die man aufbringen kann. Während im Bereich
der Schutzlacke üblicherweise 1-Komponenten-Materialien zum Einsatz kommen, handelt es
sich bei Vergussmassen fast immer um 2-Komponenten-Systeme.
Schutzlacke sind durch Trocknungs- und/oder Vernetzungsmechanismen auf Schichtdicken von
bis zu 100 µm, im Falle von Dickschichtlacken auf bis zu 500 - 1000 µm begrenzt. Vergussmassen hingegen kann man in theoretisch unbegrenzten Schichtdicken auftragen, wodurch
sich eine deutlich bessere Schutzwirkung und damit auch ganz andere Einsatzmöglichkeiten
ergeben.
Geprüft wurden folgende Produkte:
• ELPEGUARD® SL 1307 FLZ/182
• ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1600 E/500
• ELPEGUARD® DSL 1705 FLZ
• ELPEGUARD® DSL 1706 FLZ
• ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1707 FLZ
• ELPECAST® Vergussmassen der Reihe
Wepuran VT 3402 KK
• ELPECAST® Vergussmasse Wepesil
VT 3602 KK
Außenanwendungen wie Signalleuchten, Informationstafeln usw. sind besonderen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Unsere Produkte sind nicht nur entwickelt worden, um gegen
Umwelteinflüsse zu schützen, sondern bieten auch für höchste funktionelle Anforderungen,
wie z. B. hohe Transparenz oder auch Lichtstreuung, eine Lösung.
Um eine Aussage über eine Eignung von Beschichtungsstoffen für den Einsatz in optischen
Bereichen machen zu können, wurden verschiedene Prüfmethoden angewandt, wie z. B. der
85/85-Test und ein Betauungstest (Schwitzwasser-Test).
Grundvoraussetzung der Prüfungen war, dass es durch die klimatischen Belastungen zu
keinem Ausfall der LEDs kommt. Darüber hinaus stellte die Vergilbungsbeständigkeit eine
wesentliche Anforderung an die getesteten Schutzlacke und Vergussmassen dar.
Anhand der Vergilbung nach klimatischen Belastungen lassen sich Beschichtungsstoffe miteinander vergleichen.
ELPEGUARD® Schutzlacke nach Schwitzwassertest
Die beiden Abbildungen zeigen die Vergilbung nach einem Schwitzwasser-Test (72 Stunden bei
40 °C und 100 % r. F.) – alle geprüften Produkte weisen eine ausgezeichnete Vergilbungsbeständigkeit auf.
Weitere Ergebnisse klimatischer Prüfungen finden Sie in unserer Technischen Information
TI 15/20 „Auswahlkriterien für Schutzlacke und Vergussmassen zum Schutz von LEDs“. Diese
Technische Information gibt Ihnen einen Überblick über geeignete Beschichtungsstoffe für
LED-Anwendungen: Die technischen Eigenschaften verschiedener Systeme, ihre Vorteile für
mögliche Einsatzgebiete werden zu Wirtschaftlichkeitsfaktoren in Bezug gesetzt und erleichtern Ihnen so die Auswahl für Ihre konkrete Anwendung.
Die Technische Information TI 15/20 können Sie im DOWNLOAD CENTER unserer Website herunterladen.
antje.broll@peters.de / olga.fegler@peters.de
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ELPECAST® Vergussmassen nach Schwitzwassertest
Die Anwendung gedruckter
Wärmeleitpasten zur
Verbesserung der Wärme­
ableitung auf Leiterplatten
Die Bestückungsdichte der elektrischen Bauteile auf den Leiterplatten nimmt immer mehr zu, da immer komplexere
Schaltungen auf immer kleinerem Raum (Miniaturisierung) unterzubringen sind. Hierdurch und durch den Einsatz von
Leistungsbauelementen, die teilweise eine hohe Verlustleistung in Form von Wärme erzeugen, ist eine gezielte Abführung der entstehenden Verlustwärme vom Entstehungsort und deren Abgabe an die Umgebung notwendig. Andernfalls
würde es zu einer Überhitzung der Bauteile kommen, welche Fehlfunktionen und im Extremfall auch eine Zerstörung des Bauteils zur Folge hätte. Bei verschiedenen Anwendungen kommt erschwerend hinzu, dass am Einsatzort der
Leiterplatte bereits erhöhte Temperaturen herrschen.
Um die Wärmeabfuhr von den Wärmequellen auf der Leiterplatte zu erreichen, werden nach dem Stand der Technik
sogenannte “Wärmesenken” eingesetzt, für die sich der englische Ausdruck „Heatsink” eingebürgert hat. Es handelt
sich hierbei um metallische Kühlkörper, die einerseits durch die gute Wärmeleitung von Metallen für einen Abfluss der
Wärme vom Entstehungsort sorgen und andererseits durch eine große Oberfläche zur Umgebungsluft hin die Abgabe
der Verlustwärme an die Umgebung ermöglichen.
Die thermische Anbindung dieser Heatsinks an die Leiterplatte über siebdruckfähige Wärmeleitpasten ist Gegenstand
dieses Artikels.
Theoretische Grundlagen zur Wärmeableitung
Die Wärmeleitung ist ein Energietransport infolge atomarer und molekularer Wechselwirkung.
Sie wird hervorgerufen durch eine ungleiche Temperaturverteilung und fließt entsprechend
dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik immer vom wärmeren zum kälteren Teil. Das Vermögen
zur Wärmeleitung – die Wärmeleitfähigkeit – ist eine spezifische Stoffeigenschaft. Die beste
Wärmeleitfähigkeit besitzen Metalle, gefolgt von anorganischen Feststoffen. Dann folgend
organische Feststoffe und Flüssigkeiten. Die schlechteste Wärmeleitfähigkeit besitzen Gase. In
Tabelle 1 sind hierzu einige Zahlenwerte aufgelistet.
Tabelle 1: Wärmeleitfähigkeit l verschiedener Stoffe
l in W/m K
Kupfer
400
Aluminium
200
Zinn
64
Luft
ca. 0,02-0,03
Der Wärmewiderstand (Rth) eines Körpers nimmt mit zunehmender Wärmeleitfähigkeit (l) und
größerer Kontaktfläche (A) ab und mit zunehmender Dicke (t) zu (Gleichung 1). Der Wärmewiderstand Rth definiert den spezifischen Widerstand und ist ein Merkmal eines Stoffes.
Polymere
ca. 0,2-0,4
Die thermische Impedanz oder der Wärmewiderstand Rθ gilt ebenfalls als Merkmal für den
Wärmewiderstand eines Stoffes, aber sie bezieht sich auf den Kontaktbereich einschließlich
des Wärmeübergangswiderstandes an den Schnittflächen (Gleichung 2). Sie bezieht sich auf:
• die Art der Kontaktflächen zwischen der Wärmequelle und dem Heatsink
• den Anpressdruck
• die Oberfläche des Thermal Interface Materials (TIM)
Gleichung 1
Ein sehr wichtiger Punkt bei diesem Aufbau ist der Wärmeübergangswiderstand der Schnittfläche zwischen den Metall-Heatsinks und dem TIM. So besitzt ein Stab von 10 cm Länge
eine bessere Wärmeleitfähigkeit als 2 Stäbe des gleichen Materials von 5 cm Länge, die einen
direkten mechanischen Kontakt haben.
R
th
=
t
ë •A
Gleichung 2
Rθ = Rth + Rj1 + Rj2
Rθ = thermischer
Impedanz-Widerstand
Rth = Wärmewiderstand
j = Verbindungsstelle
Rj = Wärmeübergangs­
widerstand
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In der technischen Wärmelehre wird hier mit sogenannten Wärmeübergangskoeffizienten oder Wärmeübergangswiderständen gerechnet. Zu erklären ist das durch
die Rauigkeit, die jede Körperoberfläche besitzt. Bei einem direkten Kontakt von
Festkörperflächen ist die „reale“ Kontaktfläche durch mikroskopische „Lufteinschlüsse“ verkleinert, so dass der Wärmestrom nur durch eine reduzierte Fläche
fließen kann.
Der Einsatz von Wärmeleitpasten in
IMS-Anwendungen
(Insulated Metal Substrate)
Abb. 1: Klassischer Wärmeübergang
Die Wärmeabfuhr in einer IMS-Leiterplatte
Bei einer typischen IMS-Anwendung wird die Wärme eines Bauteils, z. B. einer
Hochleistungs-LED, in eine Aluminium-Schicht der Leiterplatte abgeleitet und dort
verteilt. Es kann jedoch notwendig oder vorteilhaft sein, ein weiteres Kühlelement anzuschließen.
In der Analogiebetrachtung zum elektrischen Schaltkreis können die Wärmewiderstände als Widerstände in einem Schaltkreis betrachtet werden, die entweder
parallel oder in Reihe geschaltet sind. Die besondere Aufmerksamkeit ist dann den
höchsten Wärmewiderständen bzw. Wärmeübergangswiderständen zu widmen,
die in letzter Konsequenz den gesamten Wärmestrom bestimmen. Den Kurvenverläufen kann folgender Wärmestrom entnommen werden:
Abb. 2: Wärmeübergang mit gedruckter Wärmeleitpaste
Gleichung 3:
Rtotal = Ralumina IMS + RInterface j1 + RTIM + RInterface j2 + Ralumina cooling element
Siebdruckfähige und lötbeständige Thermal Interface Paste (TIP)
Neben der Untersuchung des Wärmewiderstandes der Schnittflächen sollte auch
dem Thermal Interface Material (TIM) besondere Aufmerksamkeit zukommen.
Selbstverständlich ist die Wärmeleitfähigkeit ein wichtiges Merkmal; allerdings ist
die Schichtdicke des TIM in der Applikation ebenfalls ausschlaggebend.
Eine technische Neuheit stellt die siebdruckfähige Thermal Interface Paste dar, eine
elektrisch isolierende und lötbeständige Paste.
Dieses Produkt wurde in Partnerschaft zwischen Peters und dem italienischen
Unternehmen Serigroup s.r.l. (Hersteller von Leiterplatten für Leistungselektronik)
entwickelt.
Abb. 3: Wärmeübergang mit einer Kombination aus Wärmeleitpaste und Heatsink
Die Beschichtung und Aushärtung erfolgt beim Substrathersteller vor dem Lötprozess auf der unbestückten Leiterplatte selektiv im gewünschten Layout. So hat der
Endverbraucher den Vorteil, dass er die Leiterplatten bereits zusammen mit der TIP
erhält.
Die endgültige Schichtdicke nach Siebdruck und Aushärtung beträgt typischerweise
zwischen 50 und 70 µm.
Da bei der Thermal Interface Paste kein „Pump out“ Effekt auftritt, bleiben die
thermomechanischen Entkopplungseigenschaften auch bei dauerhaften Temperaturzyklen erhalten.
Die Gesamtkosten können aus folgenden Gründen im Vergleich zur Wärmeleitfolie
auf ein Minimum reduziert werden:
• 100% Materialausbeute durch selektiven Siebdruckprozess
• Einsparungen durch Wegfall von Zuschnitten
• Prozessschritte bei der Bestückung werden reduziert, es verbleibt lediglich das
Löten und das mechanische Fixieren im Anschluss.
johannes.tekath@peters.de / manfred.suppa@peters.de
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Abb. 4 links: Beispiel für ein IMS Substrat mit LED-Bestückung
(Quelle: ZFW - Zentrum für Wärmemanagement Stuttgart)
rechts: äquivalentes Schaltbild der Wärmeabfuhr von der IMS zum Heatsink
Qualifizierung von
Schutzlacken
Um die Qualität einer Schutzlackierung auf bestückten Baugruppen auf ihre Leistungsfähigkeit zu untersuchen reichen
für eine umfassende Aussage Einzelprüfungen nicht aus. In vielen Fällen werden sequentielle Abfolgen von Prüfungen
wie in automotiven Zulassungsprüfungen Umweltbeanspruchung (wie in der folgenden Übersicht dargestellt) durchgeführt, um die Eignung einer Elektronik unter möglichst nahen Anwendungsbedingungen zu prüfen.
Bei der Bestimmung der Temperaturwechsel- oder
Temperaturschockfähigkeit der Beschichtungsstoffe
werden vor allem Temperaturschocktest (TST) und
Temperaturwechseltest (TWT) verwendet umso Rissbildungen und Enthaftungen der Beschichtung, die nicht
direkt durch elektrische Messungen erfasst werden
können zu detektieren. Eine Bestimmung des Ausfallzeitpunktes ist nur nach bestimmten Intervallen möglich
und muss zeitaufwendig visuell durchgeführt werden.
In den sogenannten „harten“ Temperaturschocktests
(Luft/Luft) mit Wechselzeiten von unter 10 s zwischen
den Lagertemperaturen (wie auch bei den sogenannten
„weichen“ Temperaturwechseltests mit einer Temperaturrampe von beispielsweise 5 K/min) wird hauptsächlich über den thermischen „Mismatch“ ein mechanischer
Stress provoziert.
Unter Klimawechsel ist nicht nur der Tag-Nachtwechsel,
der jahreszeitliche Klimawechsel oder die kurzzeitige
hohe Luftfeuchte nach einem Gewitter zu verstehen,
sondern auch solche im sogenannten Mikroklima.
Im Kfz wären das z B.:
• Klimawechsel durch den Fahrbetrieb,
• Einbringen von zusätzliche Feuchte in den Innenraum,
• Betauung bei Wetterumschwung, Autowaschanlagen etc.
Neben möglichen Temperatureffekten kann beim Klimawechsel insbesondere der Taupunkt unterschritten werden und
es kommt zur Kondensation von Feuchte. Beschleunigte Klimatests wie beispielsweise beim THB (Temperature Humidity
Bias Test 85 °C/85 % r. F.) oder HAST (Highly Accelerated Stress Test) werden zur Untersuchung der Empfindlichkeit der
Baugruppe gegen Feuchtigkeit eingesetzt. Bei diesen Testkonditionen tritt aber keine Betauung auf. Nur Tests mit einer
gezielten Betauung liefern eine schnelle Aussage über die Funktionssicherheit einer Baugruppe im späteren Betrieb.
Die Abbildung einer Betauung erfolgt üblicherweise durch eine spezielle Steuerung des Klimaschrankes, die sogenannte Rampenfahrweise, oder durch die Umlagerung einer entsprechend gekühlten Baugruppe in die feuchte Wärme
entsprechend JASO99-Standards.
Die Gefahr der Betauung bzw. deren Abbildung ist unmittelbar an Klima- (Temperatur-)wechsel gebunden. Typische
Klimawechseltests sind beispielsweise:
• IEC 60068-2-30 Db (Feuchte Wärme (25/55 °C/95 % r. F.) zyklisch ohne Frost),
• IEC 60068-2-14 Nb (Temperaturwechsel bei normaler Feuchte),
• IEC 60068-2-38 Z/AD (Feuchte Wärme (-15/65 °C/93 % r. F.) zyklisch mit Frost),
• IPC-TM-650 Test Methods Manual, 2.6.3.4 „Moisture and Insulation Resistance – Conformal Coatings“.
Die Testschränke sind in der Regel apparativ so ausgestattet, dass eine Betauung des Prüflings vermieden wird. Durch
eine übliche Erwärmung mit warmer Luft ist eine Betauung nicht sicher gegeben; der Prüfschrank muss eine sogenannte Betauungsoption haben. Durch die Temperaturretardation des Prüflings erfolgt ein sicheres Betauen. Im sogenannten „BMW-Test“ nach dem BMW Group Standard GS 95011-4 [1] wird die Klimakammer (siehe Abbildung 1) nur
durch ein Wasserbad aufgeheizt und die sonst aktive Prüfraumheizung wird deaktiviert, wodurch sehr hohe Luftfeuchten bis 100 % entstehen können und der Prüfkörper durch feuchte warme Luft erwärmt wird.
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Dadurch ist der Prüfkörper immer kälter als die Umgebung; es erfolgt zwangsweise eine Betauung. Diese Betauung
führt nur dann zu Korrosionsprozessen, wenn auch ein elektrisches Potenzial anliegt. So fordert der Group Standard in
der Betauungsphase eine Funktionsprüfung, die ihrerseits zeitlich begrenzt sein muss, um nicht durch eine Eigenerwärmung die Betauungsphase zu beeinflussen.
Um eine Betauung zu erreichen, muss der Klimaschrank eine vorgesehene Option haben, bei der die separate
Prüfraumheizung in der gewünschten Aufheizphase deaktiviert.
Als Beurteilungskriterien gelten:
• Während der Betauung muss die elektrische Funktion gewährleistet sein.
• Nach der Betauungsprüfung dürfen bei einer mikroskopischen Untersuchung keine Migrationen erkennbar sein.
Abbildung 1: Klimakammer mit Steuerung zum Temperaturausgleich [2]
Typische Feuchte-und Isolationswiderstände
einer Schutzlackierung auf Messkämmen in
einem Temperaturwechseltest unter hoher
Luftfeuchte (GS 95011-5) zeigen deutlich die
zyklische Belastungsphase durch die Feuchtigkeit (siehe Abbildung 2). Erkennbar ist hier
ein Einschwingvorgang während der ersten
drei Feuchtezyklen. Schutzlackbeschichtungen
können hier bei diesen Feuchtigkeits-Temperaturkonditionen Feuchte- und Isolationswiderstände auf hohem Niveau halten. In
diesem Beispiel sind verschiedene Schutzlackbeschichtungen in ihrem Feuchte- und
Isolationsverhalten dargestellt. Deutlich
erkennbar ist auch die schnelle Einstellung
des Gleichgewichtzustandes.
Sowohl die Feuchtephase als auch insbesondere die Trocknungsphase zeigen ein
schnelles Einschwingen bzw. schnelle Regeneration (Abbildung 2).
Bei der Betauung ist die tatsächliche Schichtdicke der Schutzlackierung – insbesondere an
den zur Kantenflucht neigenden Bereichen –
von ausschlaggebender Bedeutung.
Während bei einer ausreichenden Schichtdicke der Einfluss der Betauung erwartungsgemäß keine Relevanz zeigt, ist bei einer zu
geringen Schichtdicke ein deutlicher Abfall
im Feuchte- und Isolationswiderstand zu
verzeichnen.
Abbildung 2: Messungen des Feuchte-/Isolationswiderstandes eines beschichteten Prüfkammes in einem zyklischen Feuchte-Temperaturtest nach GS 95011-5
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Bei Peters durchgeführte Untersuchungen
zeigen, dass es in einem Klima-Wechseltest,
durchgeführt nach dem BMW Group Standard
auch auf Testleiterplatten zu einer deutlichen Betauung kommt. Deutlich erkennbar
war der Einfluss der Kammabstände (Line/
Space). Während unter diesen Konditionen
200-μm-Kämme den deutlichsten Abfall
zeigten, sank die Ausfallwahrscheinlichkeit
zu den 480-μm-Kämmen. Kammabstände
von über 1000 μm sind unter diesen Konditionen (Temperaturen und thermische Masse)
am sichersten.
Bei den Untersuchungen zeigte sich auch, dass die Betauung – und
damit die Ausfallwahrscheinlichkeit – mit zunehmender thermischer
Masse ansteigt.
Während üblicherweise Schutzlacke – beispielsweise auf einem
IPC-B24- oder -25-Testboard – ohne Auffälligkeiten bestehen, können
Wechselwirkungen mit Rückständen aus den Lötprozessen hier zum
Absenken der Isolationswiderstände oder auch zu Rissbildungen im
kontaminierten Bereich führen.
Diesen Wechselwirkungen ist daher besondere Aufmerksamkeit zu
widmen und eine entsprechende Prozessqualifikation mit geeigneten
Testboards dringend angeraten. Beschichtete IPC-B-24 oder IPC-B-25
Boards sind ein erster orientierender Testschritt.
Umfassendere Informationen kann man allerdings nur über IPC-B-52
Boards erhalten, das als Hilfsmittel für die Prozessqualifizierung
entwickelt wurde, mit dem die Kombination von Materialien und
Produktionsprozess geprüft werden kann.
Abbildung 3: Feuchte-/Isolationswiderstände an
verschiedenen Kammgeometrien im Klimawechseltest nach
BMW-Group Standard
Auf dem IPC-B-52 Board sind diverse kritische Punkte abgebildet:
Neben verschiedenen Bauelementen und Kammstrukturen ist insbesondere auch das Isolationsverhalten unter QFP (Quad Flat Package)
berücksichtigt. Entsprechende Isolationswiderstände können zur
Prozesskontrolle an diesen kritischen Punkten aufgezeichnet werden.
Mit diesen Testboards bewegt man sich nahe an den realen Praxisbedingungen, die man über eine sinnvolle Parametrierung der Temperaturen in den Temperaturwechselprüfungen abbilden kann.
Da die hier aufgeführten Untersuchungen in einer Vielzahl an
Projekten nicht nur im automotiven Bereich angewendet werden und
sehr zeitintensiv sind ist es wichtig ausreichende Kapazitäten und die
dementsprechenden Testkammern zur Verfügung zu haben. Im Peters
Technikum wurden aus diesem Grund zahlreiche Testkammern installiert, um diese Testbedingungen nachzustellen und so die Leistungsfähigkeit unserer Schutzlacke darzustellen.
[1] BMW Group Standard GS 95011-4:2001-08, Technische Lieferbedingungen, Schaltungsträger in Kraftfahrzeugen, Betauungsprüfung
[2] K. Ring, Betauung, OTTI-Fachforum „Schutzmaßnahmen zur
Sicherheit elektronischer Baugruppen“, 2007
stefan.schroeder@peters.de / manfred.suppa@peters.de
Weitere detaillierte Informationen zu den hier aufgeführten Untersuchungen in Kurzform finden Sie im Fachbuch
„Schutzlacke für elektronische Baugruppen“, erhältlich in
deutscher und in englischer Sprache.
Abbildungen 4 bis 7: Klimakammern für Schwitzwasser-,
Temperaturwechsel- und 85/85-Tests im Peters Technikum
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Gitterschnittprüfung
Obwohl sehr stark von der Elastizität abhängig und eher ein Maß für dieselbe, wird die Gitterschnittprüfung in der Praxis sehr häufig für eine Beurteilung der Haftfestigkeit herangezogen.
Die Prüfung wird nach der DIN EN ISO 2409 – Beschichtungsstoffe – Gitterschnittprüfung oder
ASTM D 3359-02 – in Europa eher ungebräuchlich – durchgeführt. Dabei wird mit einem Einoder Mehrschneidengerät in einem definierten Abstand ein Gitter bis zum Substrat in die Lackschicht geschnitten. Danach wird der Abriss an den Kreuzungspunkten der Schnitte beurteilt
und bewertet. Nach Absprache kann vor der Beurteilung noch ein Abzug über dem Schnittgitter mit einem Klebeband definierter Klebkraft mit definierter Abzugsgeschwindigkeit durchgeführt werden. Das Ergebnis wird einem Gitterschnittkennwert – GT 0 bis GT 5 – zugeordnet.
Bild 1: Ein- und Mehrschneidengerät zur Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409
Tabelle 1: Schnittzahl und Abstand in Abhängigkeit der
Lackschichtdicke
Norm
DIN EN ISO 2409
ASTM D 3359-02
Schichtdicke
Schnittzahl und
Abstand (mm)
< 60 µm
6x1
60-120 µm
6x2
> 120 µm
6x3
< 50 µm
11 x 1
50-125 µm
6x2
Die Anzahl der Schnitte beträgt entweder 6 (DIN EN ISO 2409) oder auch 11 (ASTM D 3359-02).
Bei der Durchführung ist darauf zu achten, dass die zu prüfende Lackschicht vollkommen
durchschnitten wird, ohne den Untergrund zu verletzen, da beim Verletzen des Untergrundes
Grate entstehen können, die das Ergebnis negativ beeinflussen. Auch die Schärfe der Klingen
hat einen Einfluss: je stumpfer die Klingen, desto schlechter das Ergebnis. Der Abstand der
Schnitte ist abhängig von der Lackschichtdicke festgelegt. Lackschichtdicken über 250 µm sind
unzulässig.
Die GT 0 - 5 Einstufung ist in Europa gebräuchlich, die Einteilungen nach ASTM weichen ab. Zur
Auswertung ist eine 10-fach Lupe zulässig.
In der Lacktechnik ist die Gitterschnittprüfung eine allgemein anerkannte Prüfung zur Beurteilung der Haftfestigkeit einer Lackschicht zum Untergrund oder der Zwischenlackhaftung bei
Mehrfachbeschichtungen.
Bei Elektroniklacken muss man die Prüfung differenzierter sehen. Für die Beurteilung von
Lötstopplacken ist die Prüfung sicherlich heranzuziehen.
Bei der Beurteilung von Folgedrucken bzw. Mehrfachbeschichtungen wird die Prüfung schon
schwieriger, denn hier kommt der Beschaffenheit der ersten Lackschicht beziehungsweise der
Oberflächengüte eine bedeutende Rolle zu. In der Regel sind die Leiterplatten nach dem Löten
nicht gewaschen und die Bauteile haben zum Teil „lackabweisende“ Eigenschaften. Wenn
man die Bauteile einmal außer Acht lässt, sind die Flussmittel oder Lotpastenreste ein bedeutender Einflussfaktor auf die Haftfestigkeit. Auch die Anzahl der Temperprozesse (ReflowTabelle 2: Gitterschnittkennwerte nach DIN EN ISO 2409
Löten) beeinflusst die Oberflächenspannung
der Lötstoppmaske und damit die HaftfestigGitterschnittBeschreibung
Kennwert –
keit der Schutzlackschicht.
kennwert
Gt 0
Die Schnittränder sind vollkommen glatt, kein Teilstück der
Beschichtung ist abgeplatzt
Gt 1
An den Schnittpunkten der Gitterlinien sind kleine Splitter der
Beschichtung abgeplatzt;
abgeplatzte Fläche etwa 5 % der Teilstücke
Gt 2
Die Beschichtung ist längs der Schnittränder und/oder an den
Schnittpunkten der Gitterlinien abgeplatzt;
abgeplatzte Fläche etwa 15 % der Teilstücke
Gt 3
Die Beschichtung ist längs der Schnittränder teilweise oder ganz in
breiten Streifen abgeplatzt und/oder die Beschichtung ist von
einzelnen Teilstücken ganz oder teilweise abgeplatzt;
abgeplatzte Fläche etwa 35 % der Teilstücke
Gt 4
Die Beschichtung ist längs der Schnittränder in breiten Streifen
und/oder von einzelnen Teilstücken ganz oder teilweise abgeplatzt;
abgeplatzte Fläche etwa 65 % der Teilstücke.
Gt 5
12
Beispiel
peters inform
Abgeplatzte Fläche > 65 % der Teilstücke
Eine Gitterschnittprüfung ist nur bei speziellen, teilreaktiven Schutzlacken wie z. B.
ELPEGUARD® SL 1307 FLZ/4 möglich. Eine
normale Schutzlackierung sollte nur mit
einem Ritztest oder einem einfachen Klebebandabzugstest – jedoch keiner Kombination aus beiden – geprüft werden. Die
entsprechende international anerkannte
Norm ist die amerikanische IP-CC-830, die
klar formuliert, dass Haftfestigkeiten je nach
Untergrund stark schwanken können und
zwischen Anwender und Hersteller abgesprochen werden müssen. Als Empfehlung wird
hier der Klebeband-Abziehtest genannt.
ruediger.dietrich@peters.de
—
ELPEPCB® - Highlights
Elpemer® Lötstopplacke für die Direktbelichtung
Die Leistungsfähigkeit moderner Elpemer® Lötstopplacksysteme mit Diazo- bzw. Silberhalogenidfilmen zur Bilderzeugung ist seit langer Zeit mehr als bemerkenswert. Aufgrund dieser im Kontaktverfahren durchgeführten Belichtung
sind der Registriergenauigkeit, minimal möglichen Freistellungen und Konturenschärfe allerdings Grenzen gesetzt.
Durch Erwärmung bei der Belichtung mit UV-Strahlern sowie dem Einfluss von Luftfeuchte entstehen Filmverzüge,
die sich nur durch größere Toleranzen abfangen lassen, die im direkten Gegensatz zu den Wünschen nach Registriergenauigkeit sowie den geringeren Freistellungen stehen. Unabhängig von diesen Einflüssen ist die Direktbelichtung, da
ohne „Umweg“ über eine limitierende Filmvorlage gearbeitet wird. Neben höchster Präzision im Ergebnis besteht hier
Kosten­einsparungspotential durch Verzicht auf Filmherstellung, -lagerung und -handhabung usw. Daher beschäftigt
man sich schon seit einigen Jahren mit der Direktbelichtung (DI - Direct Imaging) von Lötstopplacken. Als Lichtquelle
werden Feststofflaser, Laserdioden und LEDs verwendet oder sind momentan in der Erprobung. Grundsätzlich haben
alle Systeme den Vorteil, dass die bekannten digitalen Daten direkt zur Belichtung genutzt werden können. Ebenso
sollen aufgrund der punktgenauen Direktbelichtung umlaufende Freistellungen von 30 μm realisierbar sein. Derzeit
von Nachteil ist die vergleichsweise geringe Ausgangsleistung der Lichtquellen. Daraus resultieren deutlich längere
Belichtungszeiten als beim Standardbelichten.
Somit ist eine Erhöhung der UV-Lichtempfindlichkeit der Lötstopplacke wünschenswert, ohne die mechanischen und
elektrischen Eigenschaften der Beschichtung zu verschlechtern. Die Entscheidung für oder gegen einen bestimmten
Lötstopplack für die DI-Belichtung scheint zunächst sehr einfach – beworben werden häufig die niedrigeren Belichtungsenergien, die aufgewendet werden müssen. Vom Standpunkt der Lacktechnologie ist die Formulierung besonders
„schneller“ bzw. fotoempfindlicher Lötstopplacke für die DI-Belichtung keine große Herausforderung. Problematisch
ist allerdings, dass in aller Regel der Lötstopplack nach der Vortrocknung ein gewisses Maß an Oberflächenklebrigkeit
zeigt. Verschmutzungen des Vakuumtisches zur Fixierung der Zuschnitte wären die Folge. Eine Herausforderung zur
Entwicklung solcher Lacksysteme stellen unterschiedliche Lichtquellen mit zum Teil verschiedenen UV-Wellenlängen
dar. Während die herkömmlichen eisendotierten Hg-Hochdrucklampen üblicherweise mit einem Wellenlängenmaximum von ca. 365 nm arbeiten und LDI-Belichter bei 355 nm bzw. die neue Generation bei 375/405 nm emittieren,
werden bei den neuen LED Direktbelichtern unterschiedliche Wellenlängen und Kombinationen wie 365, 375, 385, 395
und 405 nm verwendet. Generell können zwar alle Lötstopplacke mit diesen Belichtungsanlagen verarbeitet werden,
jedoch wegen abweichender Absorptionsmaxima der Fotoinitiatoren mit teilweise deutlich längeren Belichtungszeiten.
Unser Ziel war es, Elpemer® DI-Lacke nicht nur auf kürzeste Belichtungszeiten zu trimmen, sondern einfache und
sichere Verarbeitbarkeit sowie Qualität im Endergebnis gleichberechtigt in unsere Lackformulierungen einfließen zu
lassen. Das Ergebnis dieser Entwicklungsarbeiten ist Elpemer® GL 2467 SM-DG (Einstellung 417). Dieses halogenfreie
Lacksystem kann im Gieß- und Sprühverfahren (AS) appliziert werden und ist frei vom kennzeichnungspflichtigen Fotoinitiator Irgacure™ 907. Die spezielle Formulierung lässt neben einer schnellen und sicheren Prozessierung auf den
gängigsten Direktbelichtern auch die Belichtung auf den herkömmlichen Kontaktbelichtern problemlos ohne Oberflächenklebrigkeit zu.
Elpemer® Lötstopplacke für Hochtemperaturanwendungen
Die Anforderungen und Belastungen für die fotostrukturierbaren Lötstopplacke steigen in unterschiedlichem Maße.
Bereits die heute verwendeten Lötstopplacke werden beträchtlichem thermischen Stress, hoher Feuchtebelastung oder
Betauung ausgesetzt. Insbesondere die Industrie- und Automobilelektronik fordern immer höhere Temperatur- und
Temperaturwechselbeständigkeiten. Durch höhere Ströme, Einsatz im Motorraum / Getriebe oder nahe der Abgasanlage kommen herkömmliche fotostrukturierbare Lötstopplacke an ihre Leistungsgrenzen. Der thermische Stress durch
deutlich höhere Betriebstemperaturen erforderte eine Neu- bzw. Weiterentwicklung bestehender Lötstopplacke. Die
Forderungen aus der Industrie liegen hier bei Dauertemperaturbelastungen von bis zu 180°C. Speziell für diese Hochtemperaturanwendungen haben wir zwei verschiedene fotostrukturierbare Lötstopplacke entwickelt. Für die Siebdruck- und Sprühapplikation steht Elpemer® SD 2467 SM-DG (Einstellung 730) und für die Gießapplikation Elpemer®
GL 2467 SM-DG (Einstellung 0214-1011) zur Verfügung.
Diese Lötstopplacke erfüllen in Kombination mit dem entsprechenden Hochtemperaturbasismaterial und einer speziellen chemische Kupfervorbehandlung die gestiegenen Anforderungen. Hierzu wurden entsprechende Untersuchungen
bezüglich ihrer Temperaturdauer- und Temperaturwechselfestigkeit durchgeführt. Es wurde die Auswirkung der unter-
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schiedlichen Cu-Vorbehandlungsmethoden auf die Haftung der Lötstopplacke über die Alterung bei Temperaturen von
150, 175 und 200 °C untersucht. Dazu sind Testpanel für 2000 h bei den entsprechenden Temperaturen gelagert und
nach jeweils 500 h einer Gitterschnittprüfung unterzogen worden. Bei diesem Testaufbau wurde festgestellt, dass eine
mehrstufige chemische Vorbehandlung zu signifikant besseren Haftungsergebnissen insbesondere beim 175 °C und
200 °C-Test verglichen zur Vorbehandlung per Bürste oder Bimsmehlbürste führt.
Unabhängig von der Cu-Vorbehandlung sind Temperaturwechseltests mit diversen Hoch Tg-Basismaterialien durchgeführt worden. Während „Standard-Lötstopplacke“ nach TWT bei >150°C Risse entlang von Leitern und an SMD-Freistellungen zeigen, bestehen die neuen HT-Lötstopplacke Elpemer® SD/GL 2467 SM-DG diese Tests mit > 1000 Zyklen -40°C/
+175 °C ohne Risse in der Lackschicht. Somit ist die Zuverlässigkeit der Lötstopplackbeschichtung unter diesen harschen
Bedingungen sichergestellt.
Elpemer® Lötstopplacke für die LED-Technik
Weiße Lötstopplacke Elpemer® 2491 TSW
Für den Einsatz in der LED-Technik spielen die Lichtreflexion und Farbstabilität der Leiterplatte eine wichtige Rolle. Sehr
hohe Deckkraft und ein intensives Weiß mit hohen Remissionswerten sind bei weißen Lötstopplacken gefordert. Mit den
fotostrukturierbaren Lötstopplacken der Reihe Elpemer® 2491 TSW stehen seit 8 Jahren Lacksysteme mit hoher Vergilbungsstabilität und sehr hohen Remissionswerten auch nach Reflowlötprozessen und zusätzlicher thermischer Langzeit®
belastung zur Verfügung.
Innerhalb dieser Reihe
Verbesserte Temperaturstabilität(1000 h / 125 °C: b = 1.2), exzellente
stellten bis vor kurzem
Vergilbungsstabilität, höhere Remission at 40 μm Trockenschichtdicke
SD 2491 SG-TSW-R5
R
~95% keine Verfärbung nach ENiG und Reflow-Löten
Elpemer® SD 2491 SG-TSW-R4
und SD 2491 SG-TSW-R4-B
SD 2491 SG-TSW (0123)
SD 2491 SM-TSW-R6-B
(„schneeweiß“ – kaltweiß /
Remission bei 40 μm Trockenschichtdicke
TWT-beständig (-40/+125°C, 500 Zyklen,
bläulich weiß) die Spitze
R
~ 90%, geringe Belichtungsenergie
Geringe Belichtungsenergie erforderlich,
erforderlich
bei 40 μm ´Trockenschichtdicke R
~ 85%
hinsichtlich RemissionsverVerbesserte Temperaturstabilität (1000 h / 125 °C: b = 2.0),
mögen und Stabilität dar.
SD 2491 SG-TSW-R4-B
SD 2491 SG-TSW-R4
Noch weißer, höhere Remission bei 40 μm
Schneeweiße
Variante, geringere

Trockenschichtdicke R
~ 92%
Während die Remission dieser
Belichtungsenergie
Generation bei immerhin
„Oldies but Goldies“
92 % liegt, kann mit unserem
GL 2491 SM-TSW und
®
Leicht verbesserte Beständigkeit in chem. Finish-Prozessen,
Elpemer SD 2491 SG-TSW-R5
GL 2491 SG-TSW-R4
bei 40 μm Trockenschichtdicke R
= 90%,
SD 2491 SM-TSW-R2
für die Gießapplikation
Thermische Langzeitstabilität 1000 h/ 125°C: b ~ 7
Viele Zulassungen
ein Remissionsgrad von ~95%
erreicht werden (jeweils
weißer, höhere Remission , bei 40 μm Schichtdicke
R
= 90%, Thermische Langzeitstabilität 000 h/ 125°C: b ~ 7
SD 2491 SM-TSW-R1
gemessen bei 460 nm und
Index
•
SD
=
Siebdruck
40 μm Trockenschichtdicke).
• SM = seidenmatt (bei 60° ca. 40 Glanzeinheiten)
• SG = seidenglänzend (bei 60° ca. 60 Glanzeinheiten)
Elpemer® SD 2491 SG-TSW-R5
• TSW = Temperaturstabiles Weiß
SD 2491 SM-TSW
• R# = Remissionsversion
•B
= „schneeweiß“ / „kaltweiß“ / „blau–weiß“
ist wie alle Produkte dieser
Reihe bei UL gelistet.
Übersicht Reihe Elpemer TSW
460 nm
460 nm
460 nm
460 nm
460 nm
460 nm
Das bloße Auge empfindet die „schneeweißen“ kälter wirkenden Lackoberflächen von Elpemer® SD 2491 SG-TSW-R4-B
als weißer im Vergleich zu SD 2491 SG-TSW-R4 (oder auch SD 2491 SG-TSW-R5). Der Effekt ist umso deutlicher, wenn man
diese beiden Lacke nebeneinander betrachtet. Ein Vergleich der Remissionswerte zeigt, dass sich dies messtechnisch
nicht belegen lässt. In dem entscheidenden Wellenlängenbereich von 430 bis 480 nm verhalten sich die beiden Lacke
ähnlich. Bei Wellenlängen > 480 nm zeigt der „schneeweiße“ Elpemer® SD 2491 SG-TSW-R4-B sogar einen stärkeren
Abfall der Remission.
Die neuste Entwicklung in dieser Reihe ist der ebenfalls „schneeweiße“ Elpemer® SD 2491 SM-TSW-R6-B. Diese Version
zeichnet sich durch eine besonders gute Temperaturstabilität und eine außerordentlich gute Temperaturwechselfestigkeit aus. Im Vergleich zu den warmweißen Varianten wird außerdem deutlich weniger Energie für die Belichtung
benötigt. Elpemer® SD 2491 SG-TSW (0123) ist eine weitere Neuentwicklung, die eine deutlich geringere Belichtungsenergie benötigt und dabei einen Remissionswert von über 90 % bei einer Trockenschichtdicke von 40 µm bietet.
Schwarzer Lötstopplack Elpemer® SD 2447 XM
Im Gegensatz zu den weißen Untergründen, die auf eine hohe Lichtausbeute ausgelegt sind und sich somit sehr gut
zum Ausleuchten von Räumen eignen, wird bei darstellenden LED-Anwendungen, wie z. B. KFZ-Rückleuchten, Anzeigetafeln, Ampeln sowie für Werbeeffekte, ein hoher Kontrast benötigt. Hier kommt unser schwarz-deckender Lötstopplack Elpemer® SD 2447 XM zum Einsatz. Die nicht reflektierende, extra matte Oberfläche erzeugt einen Hintergrund, der
den Kontrast zu den LED um ein Vielfaches erhöht und auch bei Temperaturbelastung beibehält. So können quasi Lichtpunkte bei Leuchtkörpern erzeugt werden. Neben der besonderen Reflexionscharakteristik zeichnet sich SD 2447 XM
durch eine gute Temperaturstabilität aus.
hartmut.giesen@peters.de / christoph.muenz@peters.de / detlev.schucht@peters.de
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peters inform
ELPEGUARD® - Highlights
Umweltfreundlich und leistungsstark: Die LEDhärtenden Dickschichtlacke ELPEGUARD® Twin-Cure®
LEDs sind auf dem Vormarsch, nicht nur bei Endverbraucher-Produkten, sondern auch in der Industrie, z.B. bei der
Aushärtung von Beschichtungsstoffen. Waren über Jahrzehnte klassische UV-Trockner der Stand der Technik, so bieten
seit neustem UV-LED Module alle Vorteile der LED-Technik: Sie sind deutlich effizienter als herkömmliche Quecksilberdampf-Strahler, kühler im Betrieb und haben eine bis zu zehnmal höhere Lebensdauer sowie deutlich geringeres
Gefahrenpotential durch Wegfall der gefährlichen UVC-Strahlung und der Ozonbildung.
Allerdings ist die Aushärtung in der Regel nicht für die gängigen UV-Systeme geeignet, da sie nur in einem engen
Wellenlängenbereich erfolgt.
Die Neuentwicklungen, die Peters zur SMT 2015 vorstellt, wurden mit
dem UV-Mini-Labortrockner BE 15/1 LED der Beltron GmbH entwickelt. Es handelt sich um die ELPEGUARD® Dickschichtlacke Twin-Cure®
FP 115-0304 und FP 115-0306, die bei einem Emissionsmaximum von
395 nm aushärten.
Sie verfügen über den Twin-Cure® Härtungsmechanismus: Mit einer
Energie von 3000 mJ/cm² werden sie innerhalb von Sekunden
gehärtet, während die Härtung in Schattenbereichen durch eine
nachgelagerte Reaktion mit der vorhandenen Luftfeuchte bei Raumtemperatur stattfindet.
Foto: LED-Härtung von Twin-Cure® im Peters Technikum mit
dem UV-Mini-Labortrockner BE 15/1 LED
ELPEGUARD® Twin-Cure® FP 115-0304 ist nach der UV Härtung bereits
innerhalb einer Stunde klebfrei und somit inlinefähig. Die leicht gelbliche Färbung, wie sie auch von oxidativ härtenden Schutzlacksystemen bekannt ist, prädestiniert dieses Lacksystem für den Schutz von
bestückten Baugruppen. ELPEGUARD® Twin-Cure® FP 115-0306 benötigt
nach der UV Härtung einen längere Zeit zur Erreichung der Klebfreiheit, ist aber als farbloses System zusätzlich für die Anwendung in der
Lichtelektronik geeignet.
Beide Schutzlacke sind den lösemittelfreien Dickschichtlacken ELPEGUARD® Twin-Cure® zuzuordnen, wie sie für den
sicheren Betrieb von Baugruppen unter kritischen klimatischen Umgebungsbedingungen, z. B. bei längeren Betauungsphasen, weltweit erfolgreich eingesetzt werden.
Als typische Vertreter der Twin-Cure® Familie zeichnen sich auch ELPEGUARD® Twin-Cure® FP 115-0304 und FP 115-0306
durch hervorragende chemische, klimatische und mechanische Beständigkeit aus und ermöglichen so einen umfassenden Schutz der beschichteten Baugruppen.
ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1600 E-FLZ/75 bei UL
als Conformal Coating nach UL 746E gelistet
Die gesamte Reihe der Dickschichtlacke ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1600 E-FLZ erreicht die beste Nichtbrennbarkeits­
stufe V-0 nach UL 94. Darüber hinaus wurde jetzt der UL File No. E80315 um den Eintrag von Twin-Cure® DSL 1600 E-FLZ/75
als Conformal Coating nach UL 746E ergänzt. Diese Prüfung beinhaltet neben der Flammprüfung elektrische Tests sowie
die Festlegung eines elektrischen Temperaturindex, der für Twin-Cure® DSL 1600 E-FLZ/75 bei 120 °C liegt.
Die Dickschichtlacke der Reihe ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1600 E-FLZ vereinen die hervorragenden Endeigenschaften
eines Polyurethansystems mit den schnell UV-härtenden ungesättigten Polyacrylaten in einem 1-Komponenten-System,
das sich durch höchste Leistungsfähigkeit bei mechanischer, chemischer und klimatischer Belastung sowie extremen
Temperaturwechseln auszeichnet. Die Anforderungen nach IPC-CC-830B werden voll erfüllt.
peters inform
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Besonders wirtschaftlich ist ELPEGUARD® Twin-Cure® aufgrund der
kurzen Prozesszeiten: Funktionsprüfungen und Verpackung sind kurz
nach der UV-Härtung bereits möglich, während die ergänzende, fortschreitende chemische Vernetzung in Schattenbereichen, z. B. unter
Bauteilen, durch Reaktion mit atmosphärischer Luftfeuchte zu einer
Optimierung der Eigenschaften führt.
Mit dem niedrigviskosen Dickschichtlack ELPEGUARD® Twin-Cure®
DSL 1600 E-FLZ/75 lassen sich je nach Applikationsverfahren auch
dünne Schutzschichten von ca. < 80 µm mit allen Vorteilen des Dickschichtlacks bei deutlich geringerem Materialverbrauch erzielen. Die
Beschichtung ist auf allen marktüblichen selektiven Beschichtungsanlagen möglich.
Für den Temperatureinsatz bis 180 °C
bei hoher klimatischer Belastung:
ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1707 FLZ
Der ELPEGUARD® Silikon-Dickschichtlack DSL 1707 FLZ ist ein TwinCure®-System mit hervorragenden Schutzeigenschaften, das die
Vorteile sehr schneller UV-Härtung mit den hervorragenden Endeigenschaften eines lösemittelfreien Silikons vereint.
Der duale Härtungsmechanismus der Twin-Cure®-Systeme steht für
kurze Prozesszeiten: Unter einem UV-Strahler wird Twin-Cure® bereits
in wenigen Sekunden gehärtet und ist anschließend direkt weiter
zu verarbeiten. Die Härtung in Schattenbereichen erfolgt durch eine
nachgelagerte Feuchtigkeitsreaktion bei Raumtemperatur.
Neben der hervorragenden chemischen Beständigkeit sorgt die Silikonstruktur dieses Dickschichtlackes für Elastizität und eine Dauertemperaturbeständigkeit bis 180°C. Temperaturschockbelastungen von
-40 bis +180°C in wenigen Sekunden kann ELPEGUARD® Twin-Cure®
DSL 1707 FLZ unbeschadet auch in höheren Schichtdicken standhalten.
Es handelt sich um ein elastisches System mit hoher Transparenz und
Vergilbungsstabilität, das auch den Microverguss kleinerer Bauelemente ermöglicht.
Die beachtliche klimatische Festigkeit in Kombination mit der Silikonen immanenten Flammwidrigkeit war die Voraussetzung für die
UL-Zulassung als Conformal Coating nach UL 746E.
Der Dickschichtlack ELPEGUARD® Twin-Cure® DSL 1707 FLZ wird mit
einem Dispenser appliziert und ist zu Reparaturzwecken einfach
mechanisch entfernbar.
dirk.kall@peters.de / tanja.toure@peters.de
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peters inform
Fotos: Aufgrund der fluoreszierenden Einstellung kann
die Beschichtung unter Schwarzlicht einfach und zuverlässig kontrolliert werden (beispielhafte Applikation auf
einer elektronischen Schaltung)
ELPECAST® - Highlights
Vergießen mit kristallklaren Vergussmassen
für höchste Anforderungen an Schutzwirkung und
optische Eigenschaften
Komplettes Umhüllen oder Kapseln von Baugruppen bietet den besten Schutz gegen Korrosion durch Witterungs- und Feuchtigkeitseinflüsse, insbesondere bei aggressiven Umgebungsbedingungen, denen ein Schutz- oder Dickschichtlack nicht mehr im ausreichenden
Maße widerstehen kann. Die hierfür eingesetzten Vergussmassen sind farblos, kristallklar und
hochtransparent, so dass sie höchste funktionelle Anforderungen an optische Eigenschaften
erfüllen, auch wenn sie – wie in Lichtwerbung und Außenbeleuchtung – direkt Nässe, Frost
und auch Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.
Für High-Power LEDs: Silikon-Vergussmasse
Wepesil VT 3602 KK
Die Vergussmasse Wepesil VT 3602 KK schützt gegen Korrosion durch extreme Umwelteinflüsse
und aggressive Medien. Aufgrund der Elastizität, der extremen Temperaturstabilität bis 200 °C
und des sehr geringen Schrumpfdrucks ist das Silikon-Gießharz besonders für temperatur- und
stoßempfindliche Baugruppen geeignet.
Mit einer hohen optischen Temperaturstabilität von 150 °C ist die farblose kristallklare Vergussmasse Wepesil VT 3602 KK
für den Einsatz in der Lichtelektronik, insbesondere für die Beschichtung von High-Power LEDs geeignet. Dieses lösemittelfreie 2-Komponenten-Silikonelastomer weist auch in dicken Schichten und bei dauerhaft starker Temperaturbelastung sehr hohe Transparenz über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich und eine ausgezeichnete
Vergilbungsstabilität auf. Die Vergussmasse Wepesil VT 3602 KK zeichnet sich außerdem durch eine hervorragende Witterungs- und UV-Beständigkeit sowie Einreißfestigkeit aus.
Zur SMT stellen wir katalysierte Einstellungen vor, die eine Topfzeit von weniger als 4 Stunden aufweisen.
Evakuieren leicht gemacht mit „Bubble-free“ –
für einen blasenfreien Verguss in wenigen Minuten
Ein einwandfreier Verguss ohne Blasen und Schlieren ist die Voraussetzung dafür, dass der optimale Schutz der vergossenen LEDs vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen, aggressiven Medien etc. erzielt werden kann.
Neben Einhaltung des Mischungsverhältnisses und vollständigem Mischen der beiden Komponenten ist die Entfernung
der beim Mischen eingerührten Luft ein wichtiger Punkt bei der Verarbeitung von 2-Komponenten-Vergussmassen.
Umso wichtiger wird dieser Verarbeitungsschritt beim Verguss von LEDs mit transparenten Vergussmassen, da Blasen
hier zu Trübungen, Abweichungen der Abstrahlcharakteristik und somit
entsprechendem Ausschuss führen.
Mit „Bubble-free“ können Vergussmengen von 200-400 g einfach innerhalb weniger Minuten evakuiert werden, so dass anschließend ein
blasenfreier Verguss erfolgen kann. „Bubble-free“ besteht aus einem
transparenten, äußerst bruchfesten Kunststoff-Exsikkator und einer
handlichen, aber leistungsstarken Vakuumpumpe.
„Bubble-free“ ist einfach zu bedienen und einfach zu reinigen mit dem
Kunststoffreiniger HP 5402 und dem zugehörigen Spezial-Pflegetuch, die
etwaige Vergussmassenspritzer schonend auch von stark verschmutzten
Oberflächen entfernen.
tanja.toure@peters.de
peters inform
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Kompetenztreffen LED
2015
KOMPETENZTREFFEN
LED
Der Erfolg und die große Resonanz der Kompetenztreffen LED in den
Jahren 2012 und 2013 bestätigen die Partner FELA und Peters darin,
auch in diesem Jahr wieder eine „Roadshow“ rund um die neuesten
Technologien der LED Branche zu veranstalten.
Interessante Vorträge zu den besonders innovativen Entwicklungen im
Bereich LED sowie den jeweiligen Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten informieren die Teilnehmer auf höchstem Niveau.
Durch die Zusammenarbeit verschiedener Unternehmen, die sich
entlang der Wertschöpfungskette ergänzen, gewinnen die Teilnehmer
einen komplexen Einblick.
Im Anschluss an die Vorträge haben alle Interessierten die Möglichkeit,
sich mit den Referenten und den anderen Teilnehmern auch über ihre
eigenen aktuellen Projekte auszutauschen und gemeinsam Lösungsvorschläge zu diskutieren. Eine Ausstellung mit Produktmustern und
Anschauungsobjekten bietet dabei zusätzlichen Gesprächsstoff.
Aufgrund der zahlreichen Anfragen von Kunden und Interessenten aus
ganz Deutschland planen wir für unser Kompetenztreffen 2015 wieder
zwei Touren durch sechs Städte in den Kalenderwochen 24 und 26.
Da die Zahl der begehrten Plätze jeweils begrenzt ist, erlauben wir
uns, eine Teilnehmergebühr in Höhe von 150,00 € zu erheben.
Dafür bieten wir Ihnen neben den wertvollen Informationen Speisen
und Getränke sowie – bei Interesse – ein Fachbuch zum Vorzugspreis.
Falls Sie Interesse an unserem Kompetenztreffen haben und sich dazu
gerne anmelden bzw. weitere Informationen erhalten möchten,
wenden Sie sich bitte an Frau Eva Hermanns.
eva.hermanns@peters.de
Eindrücke von
vergangenen
Veranstaltungen
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peters inform
Peters Coating Innovation Forum
Zum ersten Mal findet am 19. und 20. Mai 2015 unser „Peters Coating Innovation Forum“ statt. Unter dem Motto
„Professionals United“ haben wir Interessierte, Neugierige und Anwender unserer Schutzlacke und Vergussmassen zu
interessanten Vorträgen, Anlagenpräsentationen und Gesprächen eingeladen.
Die Resonanz auf unsere Vorankündigung war so groß, dass es nicht einmal 48 Stunden gedauert hat, bis sämtliche
Plätze restlos belegt waren. Mit dieser hohen Resonanz haben wir ehrlich gesagt nicht gerechnet, aber es freut uns
umso mehr, Ihnen hier die Liste der teilnehmenden Anlagenhersteller und Fachleute präsentieren zu dürfen:
• Nordson-Asymtek, Gerd Schulze (selektive Beschichtung von Baugruppen)
• Elget Ltd., Kurt Günther (UV-Härtungsanlagen von Beltron)
• Modus high-tech electronics, Gerald Landt (AOI-Inspektion von Schutzlackierungen)
• KC-Produkte, Jens-Hendrik Klingel (Schutzlackierung in der Praxis)
• Zestron, Dr. Helmut Schweigart (Reinigung von elektronischen Baugruppen)
• Hilger und Kern, Jochen Handrich (Vergusstechnik)
• Viscotec, Christian Heidinger (Dosiertechnologien für Verguss-Anwendungen)
• Nordson Dima, Steven Mertens (Verguss und Dispensen von 2-Komponenten-Vergussmassen)
Außer diesen Fachleuten stehen den Teilnehmern auch Spezialisten aus unserem Haus während der gesamten Veranstaltung mit Vorträgen sowie Rat und Tat zur Seite.
Das Peters Coating Innovation Forum wird künftig zweimal jährlich als offene Veranstaltung angeboten. Der nächste
Termin steht bereits fest: 29./30. Oktober 2015.
Zusätzlich bieten wir bei Interesse firmenspezifische Veranstaltungen dieser Art in „geschlossener Gesellschaft“ an.
Wir freuen uns sehr über die mehr als positive Resonanz und freuen uns auf eine erfolgreiche Veranstaltung.
holger.leiner@peters.de
peters inform
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European Salesmeeting 2015
Am 24. und 25. März kamen in Kempen 17 Vertreter aus 12 verschiedenen europäischen Ländern zusammen, um über
aktuelle kommerzielle wie auch technische Themen und Trends zu diskutieren und Meilensteine für die weitere internationale Zusammenarbeit im Rahmen unseres deutlich weiter entwickelten internationalen „Global OEM-Managements“ unter der Verantwortung von Laurent Morisset zu definieren.
Mit vielen weiteren Partnern wurden bzw. werden zeitnah individuelle Meetings ähnlichen Inhalts durchgeführt.
Zwischen den verschiedenen formellen Programmpunkten gab es auch Zeit und Gelegenheit, sich mit dem „Bügeln“,
einer über 700jährigen Sportart aus der niederrheinischen Region, vertraut zu machen und selbst einmal eine (4 kg
schwere) Kugel zu schieben.
Diese in den Niederlanden noch sehr populäre Leibes- und Gedächtnisübung vereint die Raffinessen vom Kegeln,
Billard und Curling in sehr attraktiver Weise und macht Lust auf Mehr!
Die „Bügelmannschaft“
Indien: Start in eine erfolgreiche gemeinsame Zukunft
Unter den Augen der „Junioren“ Sagar Ved und Tim Schwartz unterzeichneten die beiden CEOs Ashwin Ved und Ralf Schwartz am
26. März 2015 ein Abkommen, das eine langfristig angelegte strategische Zusammenarbeit zwischen der VED GROUP INDIA, Hyderabad, und
Peters, Kempen, insbesondere auf dem Sektor der LED-Technologie
und Lichtelektronik in Indien besiegelt.
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