Conformal Coating ist eine dünne polymere Schutzbeschichtung, die auf bestückte Leiterplatten aufgebracht wird. Die typische Schichtdicke liegt je nach Material, Verfahren und Anforderung meist im Bereich von etwa 10–100 µm.

Die Beschichtung schützt elektronische Baugruppen vor Feuchtigkeit, Staub, Korrosion und elektrischen Kriechströmen.

Conformal Coating erhöht die Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen und kann die Lebensdauer von Produkten in anspruchsvollen Einsatzumgebungen verlängern.

Der Schutzlack reduziert das Risiko von Korrosion, Feuchtigkeitsschäden und Kriechströmen. Besonders bei Baugruppen, die wechselnden klimatischen Bedingungen, Betauung, Schmutz oder chemischen Einflüssen ausgesetzt sind, kann eine Schutzlackierung sinnvoll sein.

Conformal Coating wird in vielen technischen Branchen eingesetzt, in denen langfristige Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen wichtig ist.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Industrieelektronik
• Automobiltechnik
• Bahntechnik
• Luft- und Raumfahrt
• Energietechnik
• Medizintechnik
• Sensorik
• Steuerungs- und Regelungstechnik

Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Anwendung, Umgebung und Kundenspezifikation.

Conformal Coating ist eine dünne, leichte und häufig nacharbeitbare Schutzbeschichtung. Die Baugruppe bleibt sichtbar und kann je nach Lacktyp und Anwendung weiterhin geprüft oder lokal nachgearbeitet werden.

Beim Elektronikverguss wird eine Baugruppe dagegen teilweise oder vollständig mit einer Vergussmasse umschlossen. Dadurch entsteht ein deutlich stärkerer mechanischer und umweltbedingter Schutz. Elektronikverguss eignet sich besonders für Anwendungen mit hoher Feuchtebelastung, Vibration, chemischen Einflüssen oder erhöhtem mechanischem Schutzbedarf.

Im Vergleich zur Schutzlackierung ist Verguss jedoch meist schwerer nachzuarbeiten.

Bei Schutzlackierungen können je nach Anwendung verschiedene Normen, Standards und Kundenvorgaben relevant sein.

Häufig genannte Regelwerke sind unter anderem:

• IPC-A-610
• IPC-CC-830
• IEC 60664
• MIL-Spezifikationen
• kundenspezifische Anforderungen

Welche Vorgaben tatsächlich anzuwenden sind, hängt vom Produkt, der Branche, der Anwendung und der jeweiligen Kundenspezifikation ab.

Der Verschmutzungsgrad beschreibt, wie stark eine Umgebung durch Staub, Feuchtigkeit oder leitfähige Verunreinigungen belastet sein kann. Diese Einstufung beeinflusst unter anderem die Auslegung von Isolationsabständen und kann mitentscheidend dafür sein, ob eine Schutzlackierung erforderlich ist. 

Je höher die zu erwartende Belastung durch Feuchtigkeit, Kondensation oder Verunreinigungen ist, desto wichtiger kann eine geeignete Schutzmaßnahme für die Baugruppe sein. 

Die erforderliche Schichtdicke hängt vom eingesetzten Schutzlack, vom Beschichtungsverfahren, von der Anwendung und von der Kundenspezifikation ab.

Flüssige Schutzlacke werden häufig im Bereich von etwa 25–75 µm aufgebracht. Parylene-Beschichtungen liegen je nach Anwendung oft im Bereich von etwa 5–25 µm.
Die Schichtdicke kann über beschichtete Prüfmuster, freigegebene Messbereiche oder geeignete Messmethoden überprüft werden.

Schutzlacke erhöhen in der Regel den Oberflächenisolationswiderstand und reduzieren das Risiko von Kriechströmen. Bei üblichen Schichtdicken ist eine zusätzliche elektrische Kapazität durch die Beschichtung meist gering. 

Bei empfindlichen Hochfrequenzschaltungen, hochohmigen Messschaltungen oder sehr sensiblen Designs sollte die Anwendung jedoch im Einzelfall technisch bewertet werden. 

Conformal Coating kann mit verschiedenen Verfahren aufgebracht werden. Die Auswahl hängt von Baugruppe, Stückzahl, Freihaltezonen, Material und Qualitätsanforderung ab. 

Typische Verfahren sind: 

• Sprühen
• Tauchlackierung
• Pinseln
• selektive Lackierung
• Gasphasenabscheidung, zum Beispiel Parylene

Jedes Verfahren hat eigene Vorteile, Einschränkungen und typische Einsatzbereiche. 

Beim Sprühen kann der Schutzlack gezielt auf definierte Bereiche der Baugruppe aufgebracht werden.
Das Verfahren eignet sich besonders für komplexe Baugruppen und Bereiche, die nur teilweise beschichtet werden sollen.

Bei der Tauchlackierung wird die Baugruppe vollständig oder definiert in den Schutzlack eingetaucht. Dadurch entsteht eine sehr gleichmäßige und vollflächige Beschichtung, sofern die Baugruppe für dieses Verfahren geeignet ist.
Der Aufwand für Maskierung und das Risiko von Lackeintrag in gesperrte Bereiche unterscheiden sich je nach Verfahren deutlich. Deshalb muss die Maskierstrategie immer zum jeweiligen Beschichtungsverfahren passen. 

Die Trocknung oder Aushärtung eines Schutzlacks hängt von der jeweiligen Lackchemie ab.

Häufige Mechanismen sind:

• Lösemittelverdunstung
• Wärmetrocknung
• UV-Aushärtung
• feuchtigkeitsaktivierte Vernetzung
• chemische Reaktion bei Mehrkomponentensystemen

Die vorgegebenen Trocknungs- und Aushärtebedingungen des Lackherstellers müssen eingehalten werden, damit die gewünschte Schutzwirkung erreicht wird.

Ja. Besonders bei selektiver Lackierung kann eine automatisierte Beschichtung die Prozesskonstanz verbessern.

Eine robotergestützte selektive Lackierung ermöglicht:

• wiederholgenaue Lackierbahnen
• definierte Lackmengen
• gezielte Freihaltung kritischer Bereiche
• geringeren manuellen Aufwand
• bessere Reproduzierbarkeit in Serienprozessen

Trotzdem müssen Baugruppe, Lackieranweisung und Prozessparameter aufeinander abgestimmt sein.

Rückstände auf der Leiterplatte können die Oberflächenenergie beziehungsweise Oberflächenspannung negativ beeinflussen. Dadurch kann der Schutzlack die Oberfläche nicht gleichmäßig benetzen.

Mögliche Folgen sind:

• Entnetzung
• schlechte Haftung
• Kraterbildung
• Fehlstellen im Lackbild
• eingeschränkte Schutzwirkung

Kritisch sind besonders Flussmittelrückstände, Silikone, Fette, Öle, Staub und Rückstände aus Nacharbeit oder Handlötung.

Eine Reinigung vor der Schutzlackierung kann solche Risiken deutlich reduzieren.

Rückstände können die Haftung beeinträchtigen, daher ist eine gründliche Reinigung entscheidend.

Conformal Coating schützt Leiterplatten vor Feuchtigkeit und Umwelteinflüssen.

Maskierung schützt Bereiche der Baugruppe, die frei von Schutzlack bleiben müssen. Dazu zählen zum Beispiel Stecker, Prüfpunkte, Kontaktflächen, Schalter, Anschlussflächen oder mechanische Funktionsbereiche.

Eine geeignete Maskierung stellt sicher, dass funktionale Schnittstellen nicht durch Schutzlack beeinträchtigt werden.

Bei kritischen Steckern und Kontaktbereichen ist besonders wichtig, Lack in Steckern zu vermeiden

Je nach Baugruppe, Verfahren und gewünschter Kantenschärfe können unterschiedliche Maskiermaterialien eingesetzt werden.

Typische Maskiermaterialien sind:

• Silikonstopfen
• Maskierkappen
• Maskierbänder
• Maskierpunkte
• Gele
• flüssige Maskiermaterialien
• kundenspezifische Maskierformen

Die Auswahl hängt von Geometrie, Temperaturbelastung, Lacktyp und Prozessanforderung ab.

Maskierkappen können häufig wiederverwendet werden, wenn sie dafür geeignet sind und regelmäßig geprüft werden.

Wichtig ist die Kontrolle auf:

• Verschleiß
• Aufquellen
• Rückstände
• Risse
• Verformung
• nachlassende Dichtwirkung

Nur wenn die Maskierkappe sauber sitzt und dicht abschließt, bleibt der Prozess wiederholbar.

Typische Probleme bei der Maskierung sind:

• Lackunterwanderung unter Maskierband
• Klebstoffrückstände
• ungleichmäßige Kanten
• unklare Freihaltezonen
• beschädigte Maskierhilfen
• schlecht sitzende Maskierkappen
• schwankende Beschichtungsabdeckung

Diese Probleme lassen sich durch passende Vorrichtungen, geeignete Maskiermaterialien, geschulte Mitarbeiter und stabile Prozessvorgaben reduzieren.

Die Demaskierung kann durch geeignete Maskierhilfen, vorgeformte Maskierkappen, passende Vorrichtungen und geschulte Mitarbeiter beschleunigt werden.

Ziel ist es, den manuellen Aufwand zu reduzieren und gleichzeitig eine saubere, wiederholbare Qualität sicherzustellen.

Häufige Fehlerbilder bei Schutzlackierungen sind:

• Blasen
• Entnetzung
• Orangenhaut
• Brückenbildung
• Risse
• Delamination
• ungleichmäßige Schichtdicke
• Lackreste in Sperrbereichen

Die Ursachen können in der Oberflächenbeschaffenheit, in Verunreinigungen, in den Prozessparametern, in der Trocknung oder in der Materialverträglichkeit liegen.

Entnetzung beim Conformal Coating entsteht häufig durch eine zu geringe Oberflächenenergie beziehungsweise Oberflächenspannung oder durch Verunreinigungen auf der Leiterplatte.

Mögliche Ursachen sind:

• Flussmittelrückstände
• Silikone
• Öle
• Fette
• Staub
• Rückstände aus Nacharbeit
• ungeeignete Oberflächen

Wenn der Schutzlack die Oberfläche nicht ausreichend benetzen kann, zieht er sich zurück und bildet keinen geschlossenen Schutzfilm.

Orangenhaut beschreibt eine ungleichmäßige, strukturierte Oberfläche des Schutzlacks. Die Oberfläche wirkt dabei ähnlich wie die Schale einer Orange.

Mögliche Ursachen sind:

• ungeeignete Viskosität
• falsche Sprüheinstellung
• ungünstige Ablüftzeit
• ungeeignete Zerstäubung
• ungünstige Umgebungsbedingungen

Durch angepasste Prozessparameter lässt sich dieses Fehlerbild häufig reduzieren.

Blasen im Schutzlack können durch eingeschlossene Lösemittel, Feuchtigkeit, zu hohen Schichtaufbau, ungeeignete Applikation oder zu kurze Ablüftzeiten entstehen.

Zur Reduzierung des Risikos sind unter anderem wichtig:

• passende Schichtdicke
• ausreichende Ablüftzeit
• geeignete Trocknung
• kontrollierte Umgebungsbedingungen
• geeignete Lackierparameter

Delamination bedeutet, dass sich der Schutzlack teilweise oder vollständig vom Untergrund ablöst.

Häufige Ursachen sind:

• Verunreinigungen
• unzureichende Haftung
• ungeeignete Vorbehandlung
• nicht kompatible Materialien
• unvollständige Aushärtung
• mechanische oder thermische Belastung

Delamination kann die Schutzwirkung der Beschichtung erheblich beeinträchtigen.

Die Schichtdicke von Schutzlack kann je nach Anforderung über Prüfmuster, definierte Messbereiche oder geeignete Messverfahren überprüft werden.

Mögliche Verfahren sind:

• optische Messung
• Messung auf beschichteten Coupons
• kalibrierte Schichtdickenmessgeräte
• Querschliff bei speziellen Anforderungen

Welche Methode geeignet ist, hängt von Lacktyp, Baugruppe und Spezifikation ab.

Zur Bewertung der Haftung und Benetzung können verschiedene Prüfungen eingesetzt werden. 

Mögliche Verfahren sind: 

• Gitterschnittprüfung mit Klebeband
• Abzugstest
• Prüfung der Oberflächenenergie
• Benetzungsprüfung
• kundenspezifische Prüfmethoden

Welche Prüfung sinnvoll ist, hängt von Material, Baugruppe und Anforderung ab. 

Schutzlackierungen werden häufig unter UV-Licht geprüft, sofern der eingesetzte Lack fluoresziert. Zusätzlich können Sichtprüfung, Vergrößerung, AOI-Prüfung oder in speziellen Fällen Querschliffe eingesetzt werden.

Geprüft werden unter anderem:

• Beschichtungsabdeckung
• Freihaltezonen
• Kantenschärfe
• Entnetzung
• Blasen
• Risse
• Lackreste in Sperrbereichen
• gleichmäßiger Lackauftrag

Ja. Schutzlacke können je nach Lackchemie, Baugruppe und erforderlicher Präzision mit unterschiedlichen Verfahren entfernt werden.

Mögliche Verfahren sind:

• chemische Entfernung
• lokale nasschemische Entfernung
• Mikroabrasion
• Plasma
• Laserablation

Die Auswahl des Verfahrens hängt vom Lacktyp, der Baugruppe und der gewünschten Genauigkeit ab.

Zur Entfernung von Schutzlack können chemische Entlacker, Abrasion beziehungsweise Mikrostrahlen, Plasma oder Laser eingesetzt werden. 

Nicht jedes Verfahren ist für jede Baugruppe geeignet. Deshalb muss vorab bewertet werden, wie empfindlich Leiterplatte, Lötstopplack, Bauteile und Kontaktflächen sind. 

Das sollte nicht als zuverlässiger Prozess betrachtet werden. Vor dem Löten sollte der Schutzlack lokal entfernt werden, damit eine saubere metallurgische Verbindung entstehen kann.

Typische Verfahren sind:

• lokale chemische Entfernung
• kontrollierte Mikroabrasion
• mechanische Entfernung, wenn zulässig

Nach der Nacharbeit muss der Bereich je nach Anforderung erneut gereinigt und beschichtet werden.

Lokale Fehlstellen können häufig gezielt nachgearbeitet werden.
Das ist besonders sinnvoll, wenn nur ein kleiner Bereich betroffen ist und die restliche Beschichtung den Anforderungen entspricht.

Wenn größere Bereiche betroffen sind oder die Beschichtung insgesamt nicht geeignet ist, kann ein vollständiges Entfernen und erneutes Beschichten erforderlich sein. Nur so lässt sich ein gleichmäßiger und definierter Schutz über die gesamte Baugruppe wiederherstellen. 

Ja, wenn das falsche Verfahren oder ungeeignete Prozessparameter verwendet werden. Zu aggressive Chemie, falsche abrasive Einstellungen oder unsachgemäße Bearbeitung können den Lötstopplack beschädigen, Pads ablösen oder Bauteile beeinträchtigen. 

Mit geeigneten Verfahren und kontrollierten Parametern kann Schutzlack jedoch lokal und prozesssicher entfernt werden. Wenn unklar ist, welches Verfahren geeignet ist, sollte die Baugruppe vorab technisch bewertet werden.