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Elantas Europe

Der richtige Schutz für elektronische Baugruppen

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Der Schutz von elektronischen Baugruppen vor Umwelteinflüssen erfordert viel Erfahrung und technisches Know-how. Elantas Europe setzt einen Schwerpunkt auf dieses Thema und entwickelt Materialien und Verfahren für den Schutz von Elektronik.

Elektronische Baugruppen müssen vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Dazu hat Elantas Europe ein breites Spektrum von Gießharzen, Beschichtungsmassen, Dünn- und Dickschichtlacken sowie Kleb- und Dichtstoffen entwickelt, die je nach Einsatzfall die elektronischen Baugruppen, Leiterplatten, Leistungselektronik und Sensoren vor widrigen äußeren Einflüssen schützen. Immer neue Materialien, die für die jeweiligen Einsatzbedingungen der elektronischen Schaltungen entwickelt werden, können die Sicherheit der Geräte, ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit erhöhen. Einer der weltweit führenden Hersteller solcher Materialien ist die weltweit positionierte Firma Elantas mit Zentrale in Wesel.

»Weil wir sehr breit aufgestellt sind, können wir praktisch jede Chemie anbieten, die für den Schutz von Leiterplatten infrage kommt«, sagt Dr. Alexander Beer, Head of Business Line Electronic von Elantas Europe. Das sei einer der Unterschiede zu anderen großen Herstellern, die sich oft auf eine einzige Materialklasse konzentrieren, wie etwa nur auf Silikone, Epoxy oder auch Polyester. »Deshalb sind wir in der Lage, sehr objektiv zu beraten und den für die jeweiligen Anforderungen am besten geeigneten Materialtyp zu empfehlen, und daher ist die Beratung auch ein Schwerpunkt unseres Geschäftes.«

Das geht so weit, dass Elantas Europe für unterschiedliche Materialklassen Labore eingerichtet hat – einschließlich der jeweiligen Anlagen von verschiedenen Herstellern für unterschiedliche Prozesse und Verfahren. Hier kann Elantas Europe in enger Zusammenarbeit mit den Kunden ermitteln, welche Chemie und welcher Prozess für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet ist. »In unseren Laboren bearbeiten wir auch Prototypen und können kundenspezifische Prozesse entwickeln. Diese Dienstleistung auf so breiter chemischer Basis ist meines Wissens nach außergewöhnlich.«

Wie sehen konkrete Anwendungsfälle aus? Ein interessantes Einsatzgebiet sind Autos und Fahrzeuge allgemein. Denn erstens steigt der Anteil der Elektronik im Auto rasant, zweitens gibt es viele sehr unterschiedliche Anforderungen. Beispielsweise müssen die Baugruppen vor Gasen oder Feuchte geschützt werden, es kommt auf die Barriereeigenschaften und die Polarität des Materials an. Für eine Diffusionsbarriere gilt: je dicker sie ausgeführt wird, um so besseren Diffusionsschutz bietet sie. »Je schwerer die Belastung, um so dickere Schichten sollten Einsatz finden, das ist die Faustregel«, so Dr. Alexander Beer.

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Dr. Alexander Beer, Elantas: »In unseren Laboren bearbeiten wir auch Prototypen und können kundenspezifische Prozesse entwickeln. Diese Dienstleistung auf so breiter chemischer Basis ist meines Wissens nach außergewöhnlich.«
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Anforderungsprofile unterscheiden sich je nachdem, ob die Elektronik z. B. im Motorraum, in der Stoßstange oder im Innenraum des Fahrzeuges arbeitet. Im Innenraum sind die Baugruppen weit weniger hohen Belastungen ausgesetzt als im Motor oder in der Stoßstange. Deshalb genügen hier oft dünne Beschichtungen. Das freut den Anwender, denn für ihn kommt es vor allem darauf an, dass die Schutzschicht so aufgebracht werden kann, dass der Prozess schnell und einfach abläuft, also möglichst kostengünstig ist. Doch weil es viele unterschiedliche Materialien und Verfahren alleine schon für solche dünne Beschichtungen gibt, ist viel Erfahrung erforderlich, die am besten geeignete Chemie auszuwählen und die erforderlichen Prozesse für den Anwendungsfall optimal zu kombinieren – oder aber die Materialien auszuwählen, die am besten zu den Verfahren passen, die dem Anwender zur Verfügung stehen.

Doch es kommt auf viele weitere Faktoren an, wie Dr. Alexander Beer erklärt. Beispielsweise treten im Auto an vielen Stellen hohe Vibrationsbelastungen auf, da ist schnell einmal ein Kontakt unterbrochen, ein Steckverbinder abgerissen, wenn das nicht ausreichend berücksichtigt wurde. »Dünne Schichten könnten Vibrationen kaum oder gar nicht dämpfen. Andererseits sind die Anforderungen in Autos gegenüber Vibrations- und Schockkräften hoch. Sollen Baugruppen in Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, teilweise sogar noch höher. Sehr dünne Beschichtungen kommen deshalb in vielen Fällen nicht infrage.«

Ganz besondere Anforderungen stellen Einsatzfälle, bei denen die Baugruppen bestimmten Medien direkt ausgesetzt sind, etwa im Meerwasser oder in der Füllstandsmessung von Tanks. »Dort kommen Nanobeschichtungen nicht infrage, denn geringe Verletzungen der Schutzschicht würden dort schon ein hohes Risiko bedeuten«, so Beer.

In Fahrzeugen stelle es nach seinen Worten meist keinen schwerwiegenden Nachteil dar, auf ein Gehäuse zu setzen, weil die Baugruppen für Autos häufig sowieso in Modulform geliefert werden. Beim Außenspiegel, der komplett zugeliefert wird, ist ein Gehäuse, also der mechanische Schutz, sowieso vorhanden. Ist das nicht der Fall, dann können Module oft vergossen werden, gewissermaßen als Gehäuseersatz. Für ein Sensorgerät in der Stoßstange gebe es laut Beer kaum eine Alternative dazu. Hier würde eine Lackierung nicht ausreichen. Ähnliches gelte für Batteriesteuerungen oder Sensoren in Autorädern.

Doch es gibt auch Einsatzfälle, in denen Nanobeschichtungen ihre Berechtigung haben, etwa in der Medizintechnik. Denn die Baugruppen in medizinischen Geräten arbeiten meist in weniger harschen Umgebungen, als sie in Autos, Schienenfahrzeugen oder in vielen industriellen Umgebungen herrschen. Dafür kommen wiederum ganz andere Materialien und Beschichtungsverfahren zum Zuge.
Doch welche Verfahren gibt es überhaupt? Sehr verbreitet sind die Lackierverfahren. Sie reichen von Tauchen über Vorhangdüsen, Sprühverfahren und Dispensverfahren bis zum Siebdruck. »Wir suchen zunächst heraus, welche Chemie für die jeweiligen Anforderungen geeignet ist. Sobald die infrage kommende Chemiegruppe gefunden wurde, suchen wir daraus die jeweils einfachsten Verfahren für den Kunden heraus, auch in Abhängigkeit davon, welche Anlagen er besitzt.«

Grundsätzlich haben seiner Ansicht nach selektive Verfahren einige Vorteile, weil Anschlüsse auf den Baugruppen vorher nicht abgedeckt werden müssen und weil das Material nur dorthin kommt, wo es tatsächlich gebraucht wird. Das wiederum funktioniert mit vielen unterschiedlichen Materialtypen. Ob ein- oder zweikomponentig oder auch UV-härtbar. So können z. B. Dämme aus dickflüssigem Material aufgebracht werden, die dann mit einer dünnflüssigen Substanz aufgefüllt werden. Insgesamt geht das sehr schnell, es wird weniger Material verbraucht, und für den Schutz empfindlicher Komponenten vor Vibrationen und vor weiteren Einflüssen kann gesorgt werden. »Selektive Verfahren sehen auf den ersten Blick teurer aus; bezieht man aber alle Anforderungen sowie die Zeit und die Materialeinsparungen mit ein, können diese Verfahren die technisch bessere und insgesamt kostengünstigere Lösung bieten«, so sein Fazit.

Elantas ist auf der Productronica in Halle A2 an Stand 153 anzutreffen. 


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