컴포멀 코팅이란?도포에 필요한 지식을 알려주세요!
컴포멀 코팅이란
컴포멀 코팅은 폴리머 또는 실리콘계의 코팅 재료를 전자 부품(주로 실장 기판)의 표면에 균일하게 얇게 도포하는 것을 가리킵니다.이 코팅제는 세부와 요철에 밀착성이 뛰어나며 제품의 결함으로 이어지는 습기로부터 기판을 지킬 수 있습니다.또한 내열성이나 내약성을 갖춘 재료도 존재합니다.
컴포멀 코팅은 그 특성을 살려 자동차 기판이나 자동차 전자제어 유닛 등 자동차 업계에서 널리 사용되고 있습니다.특히 엔진 룸이나 차체 외부의 부품은 고온·고습·진동 등의 엄격한 조건에 노출되기 때문에 부품의 신뢰성과 내구성을 향상시켜 고장의 리스크를 저감시킬 목적으로 컴포멀 코팅은 빠뜨릴 수 없는 프로세스입니다.
컴포멀 코팅 도포 기술
저점도의 코팅 재료 도포
스폿 코팅
많은 컴포멀 코팅 재료는 절연성이 있고 착색되어 있기 때문에 커넥터의 소켓이나 광학계 등의 실장 부품에 부착시켜서는 안 되는 경우가 있습니다.그러한 부품을 회피하면서 필요한 부분에 필요한 양의 코팅제를 도포하는 것을 당사에서는 「스팟 코팅」이라고 부르고 있습니다.스팟 코팅을 할 수 없는 경우, 도포 금지 영역에 대해 사전에 마스킹을 하고, 그 후 전면에 도포하는 방법도 있습니다.그러나 마스킹의 제거는 수작업이 되기 때문에 양산성에 문제가 있습니다.
스폿 코팅에는 니들에서제트 방식의 디스펜서가 많이 사용되고 있습니다.
제트 방식 디스펜서 ‘AeroJet’
당사의 제트 방식 디스펜서 ‘AeroJet’은 액제를 힘차게 내뱉어 노즐 선단에서 비상시키는 것이 가능합니다.또한 기판 코팅용으로 5mm에서 30mm 이상의 긴 노즐도 라인업하고 있으며, 디스펜서와 실장 부품이 간섭하기 쉬운 좁은 영역에서도 도포를 할 수 있습니다.
와이드 코팅
스팟 코팅과 대비하여 광범위를 고속으로 도포하는 방법을 당사에서는 "와이드 코팅"이라고 부르고 있습니다.와이드 코팅에서는 코팅제가 비산하지 않도록 부채 모양으로 넓혀 도포할 수 있는 커튼 코트 (필름 코트라고도 함) 밸브를 사용하는 경우가 많습니다.당사는 2023년 말 최신 커튼 코트 밸브 ‘CV-15’를 출시했습니다.이 밸브는 개폐 응답성이 기존기의 3배로 향상되어 보다 깨끗하고 안정된 도포 형상을 실현하고 있습니다.
코팅 기포 대책
특히 낮은 점도 용제형 컴포멀 코팅제에서는 기포 대책이 중요합니다.도포 후 코팅제에 기포가 포함되어 있으면 여기에서 결로를 일으키고 기판 고장으로 이어질 수 있습니다.기포의 혼입에 대해서는, 이하의 3가지 요인이 주로 들 수 있습니다.
- 디스펜서의 선단에서 공기를 끌어들일 경우
- 공급 용기에 들어간 코팅제 자체에 기포가 녹아 있는 경우
- 코팅제가 잘 젖어 퍼지지 않은 경우
이러한 대책으로서, 설비의 파라미터 관리나, 용기내에 내뚜껑을 마련하는 방법, 플라즈마 처리를 행함으로써 코팅 전에 기판이나 부품의 표면 개질을 실시하는 방법을 들 수 있습니다.
고점도의 코팅 재료 도포
최근, 특히 유럽을 중심으로 컴포멀 코팅의 VOC 삭감이나 용제레스화의 대처가 가속하고 있습니다.이 결과, 용제를 포함하지 않는 고점도 코팅제가 선택지로 증가하고 있습니다.고점도의 재료를 사용하는 것으로, 도포 후 액제의 유동에 신경 쓰지 않고 다음 작업에 옮길 수 있는 것이나 액제가 불필요한 범위로 흘러 들어가기 어렵다는 등의 장점이 있습니다.
스폿 코팅
저점도 재료 코팅에 사용되는 제트 방식의 디스펜서는 그리스나 접착제 자동 도포에도 쓰이는 설비로, 중∼고점도 코팅제에서도 특별한 대응 없이 도포할 수 있는 경우가 많습니다.
와이드 코팅
광범위하게 코팅을 하고 싶은 경우, 낮은 점도 재료와 고점도 재료는 선택해야 할 도포 방법에 큰 차이가 있습니다.앞서 언급한 커튼 코트 밸브는 노즐의 형상과 일정 이상의 유속으로 액체를 넓혀 도포하고 있지만, 유속이 나가기 어려운 고점도 재료에는 사용할 수 없습니다
당사에서는 고점도 대응 스프레이 밸브 「SSV-1」을 릴리스하고 있습니다.이 제품은 액체와 기체를 혼합해 안개화하는 기술을 갖추고 있으며, 그에 따라 기존 코팅 밸브에서는 도포할 수 없었던 고점도의 액제라도 얇고 광범위하게 도포할 수 있습니다.
컴포멀 코팅 도포 장치
반자동형 코팅 장치
당사에서는 도포 동작은 자동화하면서도, 일부 공정에서 인력을 개재시키는 설비를 「반자동형」으로 분류하고 있습니다.당사의 대표적인 제품으로 XYZ의 3축 제어가 가능한 탁상형로봇 「SHOTMASTER」시리즈가 있습니다.이 시리즈는 산업용 로봇에 해당하지 않고 책상 위에 설치하고 당일 운전을 시작할 수 있는 간편함이 특징입니다.특히 소량 다품종 생산에 힘을 발휘합니다.
또한 전용 프로그램 편집 소프트웨어 "MuCADV"는 기판 사진과 CAD 데이터를 프로그램 편집 화면의 배경에 넣고 위에서 거듭 마우스 조작으로 도포 범위를 지정하여 간단하게 프로그램을 만들 수 있습니다.이 소프트웨어는 일련의 도포 동작 중에서 도포 금지 영역을 지정하여 도포를 실시하지 않는 범위를 간단하게 설정할 수 있는 「중간 컷 기능」을 갖추고 있어 고객으로부터 높은 평가를 받고 있습니다.
전자동형 코팅 장치
반자동형의 장치가 저렴하고 자유도나 대응성이 뛰어난 한편, 전자동형은 생산 능력이나 품질 향상을 목적으로 한 반송 기구를 일체화한 도포 설비입니다.당사의 자동 코팅 장치 "FCD"시리즈는 자동 도포에 의한 수율을 높이기 위해 다음과 같은 3가지 중요한 기능을 갖추고 있습니다.
- 액온 관리 시스템
고품질 코팅을 위해서는 액 온도 관리가 매우 중요합니다.안정된 액온은 도포의 양이나 폭을 일정하게 유지하기 위한 중요한 파라미터이며, 도포 후의 젖은 퍼짐에도 영향을 줍니다.FCD 시리즈는 액제를 순환시키는 시스템을 표준 탑재하고 있으며, 전용 온도 피드백기구에서 액온을 일정하게 유지하여 높은 도포 품질을 실현하고 있습니다. - 커튼 폭의 자동 보정
우수한 시스템으로 도포 조건을 일정하게 관리하더라도 항상 동일한 도포 품질을 유지하는 것은 쉽지 않습니다.그래서 전자동 코팅 장치에는 균일한 도포가 지속적으로 실시할 수 있도록 전용 감시 시스템으로 코팅 폭을 자동 보정하는 기능이 있습니다. - 도포 위치 자동 보정
기판에 대해 정확한 위치로 로봇을 움직여 도포를 실시하는 것도 고품질인 도포의 조건입니다.피듀셜 마크를 카메라로 인식하고 기판 위치 어긋나 기울기를 보정하는 것은 물론 코팅 밸브에서 도포된 액제의 위치도 카메라로 자동 인식하고 프로그램을 보정함으로써 노린 포인트에 확실히 도포를 할 수 있습니다.
대형 부품에 코팅 장치
최근 IoT와 AI의 발전에 따라 고속으로 정보 처리를 실시하는 고성능으로 대형 실장 부품이 증가하고 있습니다.이러한 부품의 대형화나, 1장의 기판에 요구되는 기능의 다양화에 의해, 기판 자체도 대형화하는 경향이 있습니다.대형 부품에 코팅에서는 특히 키가 큰 부품의 근원 부분에 코팅이 어려워지는 경우가 있습니다만, 당사에서는 이러한 과제에 대응한 제품이나 옵션을 제공하고 있습니다.
전자동 코팅 장치 「FCD1200」은 기존기에서는 반송할 수 없었던 L사이즈의 기판(최대 500mm×500mm)까지 대응 범위를 확대한 신제품입니다.반송 가능한 기판 높이에 대해서도, 실장 부품을 포함해 표리면 모두 최대 90mm까지 대응 가능하고, 대형 부품에의 코팅을 상정한 설계가 되고 있습니다.또한 전자동기·반자동기 모두에 있어서도 틸트헤드(디스펜서의 각도 전환)기구를 옵션으로 선택 가능하고, 바로 위에서 노즐을 가까이 하면 디스펜서가 부품에 간섭하는 접근하기 힘든 도포 위치에도 대응하고 있습니다.
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