Forum: Platinen Medienbeständigkeit PCB / Soldermask?


von Juergen P. (optronik)


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Hallo,

gibt es Erfahrungen mit der Wasserbeständigkeit/Medienbeständigkeit von 
Leiterplattenmaterial (FR4) bzw. des aufgebrachten Lötstopp-Lacks?

Ich habe kürzlich ein Gerät vom Kunden zurückerhalten das wohl längerer 
Zeit Feuchtigkeit ausgesetzt war. Hier hatte sich u.A. der Lötstopplack 
abgelöst. Bis dahin dachte ich immer dass eine PCB eigentlich recht 
unempfindlich ist.

Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit 
(Wochen) im Wasser liegen kann. Ein sich ablösender Lötstopp-Lack wäre 
da natürlich ein Killer.

Hat jemand ähnliche Erfahrungen gemacht?

Viele Grüße!

von Christian B. (luckyfu)


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es gibt 2 Lötsopplackvarianten.
Die gebräuchlichste ist ein 2 Komponentenlack. Wenn der ausgehärtet ist 
passiert da chemisch kaum noch was.
dann gibt es noch ein Laminat. Das ist eine Folie die auflaminiert wird. 
Ist aber eher selten, dort könnte es durchaus passieren, daß sich was 
löst.

Generell ist allerdings die Frage, ob der Lack nicht hygroskopisch 
wirkt. Basismaterial tut dies jedenfalls in geringem Maße. (Nylon, aka 
Flexmaterial schon recht ordentlich).

Für dauerhaftes Untertauchen wirst du um einen separaten Schutzbezug der 
kompletten Baugruppe kaum herumkommen.

von Juergen P. (optronik)


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Bei der geplanten exponierten PCB handelt es sich natürlich nur um eine 
partielle Sensorikfläche, bestehend aus vergoldeten Pads/Strukturen. Der 
Rest der PCB wird mit Schutzlack überzogen. Wenn jedoch eine Ablösung 
des Lötstopplacks zu befürchten ist, dann ist eine Unterwanderung der 
Schicht, Korrosion der Sensorikfläche und weiteres vordringen durch 
Kapillareffekt nicht auszuschließen.

von Layouter (Gast)


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Juergen P. schrieb:
> Bei der geplanten exponierten PCB handelt es sich natürlich nur um eine
> partielle Sensorikfläche, bestehend aus vergoldeten Pads/Strukturen. Der
> Rest der PCB wird mit Schutzlack überzogen. Wenn jedoch eine Ablösung
> des Lötstopplacks zu befürchten ist, dann ist eine Unterwanderung der
> Schicht, Korrosion der Sensorikfläche und weiteres vordringen durch
> Kapillareffekt nicht auszuschließen.

In manchen Situationen müssen FR4-PCBs schon vor dem Bestücken getempert 
werden da sie zu viel Luftfeuchtigkeit aufgenommen haben. Andernfalls 
kann es Probleme beim Löten geben. Soviel zur Fähigkeit Wasser 
aufzunehmen.
Du willst eine Baugruppe ganz ins Wasser tauchen? Die solltest du n.m.E. 
hermetisch abschirmen, abdichten oder vergießen.

von Juergen P. (optronik)


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Layouter schrieb:

> Du willst eine Baugruppe ganz ins Wasser tauchen? Die solltest du n.m.E.
> hermetisch abschirmen, abdichten oder vergießen.

Ja, die Elektronik ist vergossen, aber ein Teil der PCB eben nicht wegen 
den Sensorikflächen. Beim Vergießen kann man nicht so exakt arbeiten 
dass die Sensorikflächen vom Vergussmaterial eingegrenzt werden, daher 
ist der Lötstopplack eben wichtig.

von Michael B. (laberkopp)


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Juergen P. schrieb:
> Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit
> (Wochen) im Wasser liegen kann.

Vergiss es.

FR4 Leiterplatten sind aus Epoxy, das nimmt Wasser auf.

Lötstop ist Lötstop, und nicht Isolator. Zwar ist der bessere Lötstop 
auch aus Epoxy, aber das nimmt einerseits Wasser auf, und ist 
andererseits nicht rissfrei.

Wenn eine Platine Feuchtigkeit aushalten soll, muss sie mit conformal 
coating beschichtet werden. Für unter Wasser ist das dann aber immer 
noch nicht vorgesehen.

Also nicht erst bei Säuren und Laugen, bei Lösemitteln scondern schon 
bei Wasser ist Epoxy nicht der Bringer.

von Jim M. (turboj)


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Juergen P. schrieb:
> Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit
> (Wochen) im Wasser liegen kann. Ein sich ablösender Lötstopp-Lack wäre
> da natürlich ein Killer.

Es muss zwingend Conformal Coating drauf. Denn ansonsten ätzt Dir das 
Wasser die Lötstellen samt Pads weg.

Man muss sich hier eventuell sogar ums komplette Eingießen in Epoxy o.ä. 
Gedanken machen. Unter Wasser erhöht sich der Druck recht schnell...

von Alex G. (dragongamer)


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Was ist das für ein Sensor der ins Wasser soll, aber keine Vorrichtung 
an, ihn wasserdicht zu verwenden?

von Juergen P. (optronik)


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Alex G. schrieb:
> Was ist das für ein Sensor der ins Wasser soll, aber keine Vorrichtung
> an, ihn wasserdicht zu verwenden?

Z.B. periodische Leitfähigkeitsmessung eines Gewässers.

von georg (Gast)


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Juergen P. schrieb:
> Z.B. periodische Leitfähigkeitsmessung eines Gewässers.

Dafür ist eine FR4-LP ungeeignet. FR4 wurde schon besprochen, aber auch 
Leiterbahnen aus Cu sind nicht dauerhaft beständig, auch nicht mit 
Vergoldung.

Glaselektrode mit eingeschmolzenen Edelstahl-Elektroden, oder sonstwas 
fertiges mit entsprechender Spezifikation.

Georg

von Alex G. (dragongamer)


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Oder die Teile als Verschleissteile ansehen, sich 20 billig herstellen 
lassen und regelmäßig tauschen. Irgendeine wasserdichte, zweipolige 
Buchse wird man wohl finden.

von René F. (Gast)


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Layouter schrieb:
> In manchen Situationen müssen FR4-PCBs schon vor dem Bestücken getempert
> werden da sie zu viel Luftfeuchtigkeit aufgenommen haben. Andernfalls
> kann es Probleme beim Löten geben. Soviel zur Fähigkeit Wasser
> aufzunehmen.

Genau, bei Multilayer Platinen ist zum Beispiel eine Delamination 
möglich.

Ist eigentlich das gleiche wie der Popcorn-Effekt bei den Bauelementen.

Wir fordern von unserem Platinenhersteller deshalb die Auslieferung in 
Moisture Barrier Bags mit Trockenmittelbeutel und 
Feuchtigkeitsindikator, durch die geringen Stückzahlen bestellen wir die 
Leiterplatten häufig in deutlich größeren Stückzahlen und so kann es gut 
passieren das mehrere Monate vergehen zwischen Platinenherstellung und 
Bestückung.

Aufgrund dieser langen Zeit setzen wir auch auf ENIG als Oberfläche.

von Hp M. (nachtmix)


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Juergen P. schrieb:
> Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit
> (Wochen) im Wasser liegen kann. Ein sich ablösender Lötstopp-Lack wäre
> da natürlich ein Killer.

Willst du sie denn erst löten, nachdem sie wochenlang im Wasser gelegen 
hat?

von Juergen P. (optronik)


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Hp M. schrieb:
> Juergen P. schrieb:
>> Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit
>> (Wochen) im Wasser liegen kann. Ein sich ablösender Lötstopp-Lack wäre
>> da natürlich ein Killer.
>
> Willst du sie denn erst löten, nachdem sie wochenlang im Wasser gelegen
> hat?

OMG!!! Schwer zu ertragen...

von nachtmix (Gast)


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Juergen P. schrieb:
> OMG!!! Schwer zu ertragen...

Ja.
Ein Lötstopplack ist ein Lötstopplack, kein U-Boot-Anstrich.

von HyperMario (Gast)


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Juergen P. schrieb:
> Nun plane ich eine Leiterplatte die unter Umständen für längere Zeit
> (Wochen) im Wasser liegen kann. Ein sich ablösender Lötstopp-Lack wäre
> da natürlich ein Killer.

Kannst du natürlich machen, mit Glück funktioniert das auch. Selber habe 
ich Geräte gehabt die Lagen fast ein Jahr im Wasser (Deckel nicht 
festgeschraubt, Regen/Schmelzwasser reingelaufen) und sind erst kaputt 
gegangen als das Wasser leitend wurde.

Leiterplatten sind aber nicht spezifiziert für solche Anwendungsfälle.

-

Ist schon länger her aber mMn. braucht es für die Messung der 
Leitfähigkeit eine Messzelle. Das wird nur mit Leiterbahnen imo nicht 
gehen.

Die Zellen (Mettler und Jumo) hatten auch immer Platinelektroden.

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