部品・電極が剥き出しのガジェット(電子基板)を常時そのまま使うためにショート対策を試みる(コーティング剤 Suffix CB-368・シーリング剤 信越化学 KE45-100TM使用)

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格安ガジェットの中には部品が剥き出しのボードの状態で販売されているものがありますよね。ケースを作ると結局高くなることはあるあるで、何とかそのまま安心して使えないかなぁ、と常々思っていました。

閃きました💡。剥き出しの電極や端子をコーティング剤やシーリング剤で覆って絶縁してしまえば良いのです!試してみました!

部品・電極が剥き出しのガジェット(電子基板)を常時そのまま使うためにショート対策を試みる(コーティング剤 Suffix CB-368・シーリング剤 信越化学 KE45-100TM使用)

今回はこの紹介になります。(今回は一部【失敗談】/一部成功談になります😅。)


部品・電極が剥き出しのガジェット(電子基板)を常時そのまま使うためにショート対策を試みる(コーティング剤 Suffix CB-368・シーリング剤 信越化学 KE45-100TM使用)

●使用するハード(コーティング剤・シーリング剤)

・コーティング剤:Suffix CB-368

ひとつ目はコレです。

コーティング剤です。液状なので厚く塗ることはできませんが乾燥時間は短いです。基板そのものや低背の面実装部品だけの場合に有効と思います。

[Suffix] 電子基板保護コーティング剤 <柔軟な膜タイプ> CB-368 10g入 日本製 透明薄膜が基盤を覆い 水 湿気 ガス 粉塵 異物 虫 による故障から守る -


- 製品仕様(Amazon商品ページおよび取説より)

  • ブランド:サフィックス
  • 品名:合成樹脂塗料
  • 用途:電子基板保護コーティング剤
  • 型番:CB-368
  • 色:透明
    • 仕上げタイプ:透明
  • 商品区分:雑品
  • 内容量:10g
  • 成分:フッ素樹脂、フッ素系溶剤
  • 使用期限:なし
  • 容器:
    • 本体:ガラス
    • キャップ:PP
    • 箱・説明書:紙
  • 特徴:
    • 【用途】電子基板の防水・防湿・防食コーティング
    • 【柔軟膜タイプ】硬化後も柔軟性を保持する膜を形成し、基板の熱膨張や振動、急激な気温の変化などに対応して割れにくい特性があります
    • 【適用範囲】プリント基板、電子回路、制御盤などの電子機器の保護コーティングに幅広く使用できます
    • 【作業性】塗布しやすく、均一な保護膜を形成することで電子基板の信頼性を高めます
付属品:取説

フッ素は高い絶縁性を持っているので、仕様上に直接的に『絶縁』の記載はありませんが、『防水』も謳っているので絶縁効果は期待できます。

取説はこんな感じです。

コーティング剤[Suffix CB-368]取説(画像をクリックすると拡大できます)


・シーリング剤:信越化学 KE45-100TM

もうひとつはコレです。

ゲル状のシーリング剤です。ゲル状なので厚みを稼げぐことができます。挿入部品の端子(リード)や高さのある部品の場合でも完全に覆うことができます。

信越化学工業 信越 一般工業用RTVゴム 100g 透明 KE45-100TM(トウメイ) -


- 製品仕様(Amazon商品ページより)

  • ブランド:信越化学工業
  • 商品の形状:ゲル
  • 色:透明
  • 容量(g):100
  • 使用温度範囲:-40~180℃
  • ペースト状
  • プライマー不要
  • チューブタイプ
  • 材質/仕上:主成分:シリコーンゴム
  • 原産国:日本
  • 特徴:
    • 電気絶縁用のほか一般シーリング用にも使用できます
    • 硬化時に悪臭がなく、金属に対する腐食の心配もほとんどありません
    • モルタルや白セメントのようなアルカリ物質にも優れた接着性を示します
    • 電気・電子機器、一般工業用シーリング
  • 付属品:ありません
このシーリング剤のシリーズには粘度(硬さ?柔らかさ?)などに応じて4つのバリエーション(『ペースト状』『中粘度』『速硬化タイプ』『高粘度』)があります。
今回は『ペースト状』を使ってみました。


●使い方

・コーティング剤:Suffix CB-368

キャップにはコーティング剤塗布用のハケが付いています。

キャップに付いている塗布用のハケ


- 乾燥時間

取説によるとコーティング剤は塗布後1時間の乾燥が必要です。


・シーリング剤:信越化学 KE45-100TM

- 硬化時間

硬化時間に関しては製品の箱を含めて仕様をみつけられませんでした。
ググってみると非公式情報(?)が見つかりました

耐熱性250℃、耐寒性-50℃で、耐水性に優れ、弾力性が持続します(連続使用:-40℃から+80℃)。20から30分で表面が硬化し、15から16時間で全体にほぼ固まり、3日から1週間で完全に固まります

とありました。温度等が製品仕様と異なるので違う製品の硬化時間なのかもしれませんが、似たようなものだとすれば硬化にはだいぶ時間がかかりそうです(実使用での結果は後述します)。


●使用感

・【失敗談】コーティング剤:Suffix CB-368

以下のような基板のコネクタの基板実装部分にコーティング剤を塗って絶縁してみました。

コーティング剤塗布前

コーティング前のコネクタの基板実装部分(端子)に導通があることはテスターにて確認しています。


- コーティング具合

コーディング剤を塗って1時間後はこんな感じです。

コーティング剤の色は完全に透明なようです。(肉眼では液体が塗布されているのは分かりますが、この画像では分かりませんね😅。)


- 絶縁性

コーティング剤を塗布して1時間後に基板実装部分(端子)の絶縁を確認してみましたが、残念ながら1回の塗布では絶縁されていませんでした。

その後、絶縁を確認しながらコーティング剤の塗布を5回重ねましたが(1回ごとに1時間以上乾燥させています)、依然として絶縁は確保されていませんでした😣。
私の塗布の仕方が悪いかなぁ🤔?取説も読み直しましたが、塗布の方法には問題は無さそうで…(もっと重ね塗りをすればイケるのかもしれませんが…)。

ちなみに絶縁のチェックはテスターで行ったので、テストリードの先端がコーティング剤を突き破っていた可能性はあります。ですが(それ程鋭いリード先ではないので)、この程度で絶縁が破壊されるようでは私の用途には合わないなぁ。

コーティング剤塗布後の絶縁チェック


・シーリング剤:信越化学 KE45-100TM

以下のような基板の基板面全体をシーリング剤で覆うように絶縁してみました。

この基板面全体をシーリング剤で覆います


- シーリング具合

厚く塗ることが可能ですが、チューブから出したてのシーリング剤(ゲル)は柔らかすぎて流れてしまうので、流れないようにしておく工夫が必要です。

以下の例では基板をマスキングテープで覆ってシーリング剤を流し込んでいます。

基板をマスキングテープで覆ってシーリング剤を流し込みました

仕様によると透明とありますが、少し白みがかっていますね。

シーリング剤の硬化にはだいぶ時間がかかります。1時間程度では(お試しでも)まだ触らないほうが良いと思います(まだ指にくっつくかもしれません)。半日(12時間)ぐらい経つと安心して触れるようになり、容易には剥がれたりすることもなくなりました。

硬化するとこんな感じです。

厚みがあるので挿入部品の端子(リード)や部品全体を覆うことができます。

また、硬化後もこのシーリング剤は柔らかく寒天みたいな感じです。部品やハンダ付け部へのストレスも無く、接触不良も防げると思います。


- 絶縁性

硬化後もシーリング剤は厚みがあるので電極や端子にはどうやっても触れることはできません😋。絶縁は完璧です✌️。

コーティング剤で紹介したコネクタ基板もこのシーリング剤を使えば問題なく絶縁できると思います。


●改善要望点

  • コーティング剤 [Suffix CB-368]:
    • 今回は私の使い方に何か問題があるのではないかと未だに思っています。使い方(塗布の仕方等)に注意点があれば取説に記載して欲しいです
  • シーリング剤 [信越化学 KE45-100TM]:
    • 硬化時間が短くなればちょっと嬉しいです


●まとめ

シーリング剤を使う事によって部品剥き出しのボードを(ショートの心配なく)安心して使えるようになりました。

コーティング剤についてはちょっと残念な結果でした(引き続き試してはみます)。

経験(自分でやってみる事)はやっぱり大切ですね。今回は改めて色んな意味で有意義な実験をしたと思っています😋。




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