Los dispositivos electrónicos desempeñan un papel vital en nuestra vida diaria. Sin embargo, son extremadamente vulnerables al entorno externo, lo que puede afectar su funcionalidad. Aquí es donde el recubrimiento conformado para PCB entra en juego, actuando como una barrera protectora. En este artículo, nos centraremos en los diferentes tipos de recubrimientos conformados y en cómo elegir el más adecuado para sus proyectos.
¿Por qué es importante el recubrimiento conformado para las PCB?
Una placa de circuito bien fabricada suele funcionar según lo previsto. Al exponerse al entorno de trabajo, algunos factores externos afectan su rendimiento. El recubrimiento conformado es una fina película que se aplica a la placa para protegerla de productos químicos, polvo, humedad, fluctuaciones de temperatura, etc. Es como un escudo protector que puede prolongar la vida útil de la placa, especialmente en condiciones adversas. De lo contrario, su rendimiento tiende a deteriorarse o incluso a fallar prematuramente.
Diferentes tipos de recubrimientos conformados para PCB
Los recubrimientos conformados para placas de circuito impreso se distinguen por su composición química, cada uno con propiedades y ventajas únicas. A continuación, exploraremos cinco de los tipos más utilizados:
1. Resina acrílica (AR)
El recubrimiento conformal acrílico es una opción económica. Es fácil de aplicar y forma una capa protectora ligera y flexible, que suele aplicarse en espesores inferiores a 100 μm. El recubrimiento de resina acrílica cura rápidamente, especialmente la resina acrílica con menos disolvente, que puede secarse en la superficie en cuestión de segundos o más, ahorrando así un gran tiempo de curado. Por lo tanto, es adecuado para el curado UV y el recubrimiento selectivo.
El recubrimiento acrílico para PCB no libera calor durante el curado, lo que no daña los componentes sensibles al calor. Una vez curado, este recubrimiento conformal tampoco se contrae. Sin embargo, los recubrimientos acrílicos son más susceptibles al ablandamiento y la deformación que otros recubrimientos en entornos de alta temperatura. También son sensibles a los disolventes y pueden repararse disolviendo parte del recubrimiento.
2. Resina de uretano (RU)
El recubrimiento conformal de uretano es resistente al desgaste y a los disolventes, y se divide en monocomponentes (1K) y bicomponentes (2K). El uretano monocomponente es fácil de aplicar, pero su tiempo de curado es largo. El uretano bicomponente puede curarse rápidamente y alcanzar su estado óptimo. Sin embargo, requiere una proporción de mezcla estricta y un control del proceso riguroso.
Ambos tienen buena resistencia a la humedad, estabilidad química y propiedades de aislamiento eléctrico. Debido a su buena estabilidad química, se deben utilizar decapantes especiales al reemplazar componentes o reparar placas de circuito. Esto resulta en reparaciones costosas y difíciles. La superficie recubierta de poliuretano se puede soldar, pero quedará un residuo marrón que afectará la apariencia de la placa de circuito.
3. Epoxy Resina (ER)
El recubrimiento conformal epóxico puede formar una superficie dura y lisa, ofreciendo buena resistencia química. Antes de aplicar el recubrimiento, es necesario añadir una capa protectora alrededor de los componentes frágiles para protegerlos de la gran tensión de contracción durante el proceso de curado. Generalmente es un material de dos componentes con un tiempo de curado muy rápido y debe mezclarse inmediatamente antes de su aplicación.
Una vez curado el recubrimiento, es casi imposible eliminarlo químicamente, por lo que el proceso de reparación es más difícil. La única manera efectiva de eliminarlo o repararlo es quemarlo con un soldador y rasparlo con un cuchillo, lo cual puede dañar el producto.
4. Resina de silicona (SR)
El recubrimiento conformal de silicona ofrece una excelente protección a temperaturas extremas (-100 ~ 200 °C) y una baja pérdida dieléctrica. Es adecuado para placas de circuito impreso de alta frecuencia con resistencias de alta potencia. El recubrimiento es más grueso (0.03 ~ 0.50 mm), lo que permite fijar parcialmente componentes o pistas a la vez que proporciona protección. Los recubrimientos de resina de silicona no son resistentes al desgaste, pero sí flexibles y soportan vibraciones o tensiones mecánicas leves. Presentan buena adhesión a las superficies de las placas de circuito impreso (PCB) y son insolubles en disolventes polares. Además, el curado UV se puede realizar de forma eficiente incluso en ambientes húmedos.
5. Parileno (XY)
El recubrimiento conformal de parileno debe aplicarse mediante un equipo de deposición de vapor, que forma una película uniforme, transparente y sin poros sobre la superficie de la PCB. Este recubrimiento conformal no requiere curado y no causa tensiones internas que dañen los componentes, ofreciendo excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Es el recubrimiento protector más eficaz para componentes de alta frecuencia, alta densidad y alto aislamiento. Sin embargo, su eliminación para su retrabajo o reparación es compleja.
Prosas y Ccomplementos de Eay Cinformal Cavena Type
| Tipos | Ventajas | Contras |
| Acrílico Resina | -Bajo costo y puede soportar un amplio rango de temperatura (-60 ~ 130 ℃) -Fácil de retrabajar y reparar. -Buena resistencia a la humedad -Ajuste flexible de la viscosidad -Alta visibilidad de fluorescencia | -Mala resistencia química -La viscosidad puede verse afectada por las condiciones de almacenamiento o la temperatura. - Volver a pegar bajo altas temperaturas y alta humedad. -Elevado COV contenido e inflamabilidad |
| Silicona Resina | -Amplio rango de temperatura de funcionamiento (-100 ~ 200 °C) -Buena flexibilidad y excelentes propiedades dieléctricas. -Buena resistencia a la humedad | -Baja resistencia mecánica y no resistente a los arañazos. -CTE más alta -Algunos tipos de silicona se curan con humedad, lo que requiere una humedad controlada. |
| Uretano Resina | -Buena resistencia a la humedad, estabilidad química y propiedades de aislamiento eléctrico. -Resistente a la abrasión y a los disolventes. | -Mayor tiempo para el curado completo -Alto contenido de COV - Propenso a variaciones de tensión interna bajo grandes oscilaciones de temperatura. |
| Epoxy Resina | -Resistencia a temperaturas de hasta 150 ℃ -Alta dureza y resistencia al desgaste. -CTE bajo y Tg alto -Buenas propiedades dieléctricas. | -Dificil de retrabajar y reparar -Algunos componentes frágiles requieren protección especial. -Requiere una proporción de mezcla precisa para un curado adecuado. -La viscosidad no es fácil de mantener. |
| Parileno Resina | –Recubrimiento ultrafino y uniforme - Libre de estrés y no requiere curado. -Resistente a la corrosión de bases, ácidos y disolventes orgánicos. -La biocompatibilidad se puede utilizar en campos médicos. | -Altos costos -Dificil de reparar y reelaborar, requiriendo equipo especial -Necesita equipo de CVD |
¿Cómo elegir el recubrimiento conformado adecuado para su PCB?
Ahora que comprendemos las propiedades de los diferentes recubrimientos conformados para PCB, ¿qué factores debemos considerar para elegir el recubrimiento más adecuado para su proyecto? A continuación, enumeramos algunas consideraciones clave:
Entorno operativo
- Rango de temperatura: Considere la temperatura máxima y mínima de funcionamiento de la PCB. La resina acrílica soporta de -60 a 130 °C, lo cual es adecuado para la mayoría de los productos comunes. Si desea un rango de temperatura más amplio, elija resina de silicona que soporte de -100 a 200 °C.
- Humedad: si la resistencia a la humedad es fundamental, el parileno y algunos uretanos proporcionan la mejor protección contra la transmisión y absorción de vapor de agua.
- Químico: Para entornos químicos corrosivos, el parileno y el uretano generalmente tienen las mejores propiedades de barrera química.
Propiedades Eléctricas
- Rigidez dieléctrica: Debe superar el voltaje máximo que soportan las pistas de la PCB. El parileno y el silicio tienen una alta rigidez dieléctrica.
- Resistencia de aislamiento: un valor de megaohmio más alto indica un mejor aislamiento eléctrico, lo cual es importante para evitar corrientes de fuga.
- Conductividad térmica: Se refiere a la capacidad de disipar el calor, fundamental para la electrónica de potencia. El recubrimiento conformado de silicona podría ser una buena opción.
Propiedades mecánicas
- Dureza: Los recubrimientos más duros, como el epoxi y algunos poliuretanos, proporcionan una mayor resistencia a la abrasión.
- Flexibilidad: los recubrimientos de silicona y parileno proporcionan flexibilidad, lo cual es importante para los circuitos de flexión dinámicos.
- Adhesión: esta propiedad determina qué tan bien se adhiere un recubrimiento a la Sustrato de PCB.
Costo Consideración
El costo es importante y debe sopesarse con los requisitos específicos de la aplicación, como las condiciones ambientales, el rango de temperatura y el nivel de protección necesario. El recubrimiento conformal acrílico ofrece una opción económica, pero solo proporciona protección general. Para aplicaciones exigentes y condiciones más severas, se recomiendan opciones más costosas, como recubrimientos de silicona, epoxi, poliuretano y parileno.
Aplicaciones del recubrimiento conformado en PCB
En esta parte, describimos algunas aplicaciones típicas del recubrimiento conforme y los factores que afectan el rendimiento de la placa de circuito varían de una industria a otra.
Electrónica de consumo Los productos electrónicos de consumo, como teléfonos inteligentes, electrodomésticos y tabletas, se ven afectados principalmente por la exposición a la humedad y al polvo. El recubrimiento conformado de PCB puede mejorar su resistencia a la humedad y al polvo, ofreciendo confiabilidad y prolongando su vida útil.
Industria automotriz Los dispositivos electrónicos de los vehículos son susceptibles a sufrir daños por vibraciones, polvo, exposición a sustancias químicas y fluctuaciones de temperatura. El recubrimiento conformado los protege para que funcionen de forma estable durante la exposición prolongada a condiciones adversas.
Aeroespacial y Defensa Debido a sus entornos de trabajo especiales, los dispositivos electrónicos deben cumplir con altas exigencias y soportar condiciones extremas. Los recubrimientos de PCB pueden proteger las placas de circuito impreso de satélites, aeronaves y equipos militares de condiciones ambientales extremas (como la presión a gran altitud).
Electrónica marina Los navegadores se dañan fácilmente debido a la niebla salina y la humedad. El revestimiento conformado ofrece una barrera protectora que evita la humedad y la corrosión.
Médico Los recubrimientos conformados para PCB pueden aislar la electrónica médica de agentes químicos externos o entornos hostiles. Esto aumenta con éxito la longevidad y la fiabilidad de los dispositivos médicos, incluyendo dispositivos portátiles de monitorización de la salud y marcapasos.
Control Industrial Los equipos electrónicos industriales están expuestos a sustancias químicas, polvo y temperaturas extremas. Los recubrimientos conformados pueden mejorar su fiabilidad en entornos hostiles y reducir las fallas.
Conclusión
Obviamente, es fundamental considerar diversos factores al seleccionar el recubrimiento conformado adecuado. Cada recubrimiento ofrece distintas ventajas y limitaciones. Algunos recubrimientos pueden funcionar bien en ambientes húmedos, mientras que otros destacan a altas temperaturas. Sin embargo, no existe un recubrimiento conformado ideal, solo el que se adapta a sus necesidades. Si busca el adecuado para su proyecto, llegar a nosotros para asesoramiento de expertos
Preguntas frecuentes sobre el recubrimiento conformado
¿Puedo utilizar un revestimiento conforme para impermeabilizar?Ing.?
El revestimiento conformado ayuda a proteger los dispositivos electrónicos de la humedad, pero es semipermeable y no completamente impermeable. Para lograr una impermeabilidad completa (por ejemplo, en aplicaciones exteriores o subacuáticas), se necesita un sellado adicional.
¿Cuál es el mejor recubrimiento conformado?
No existe un tipo ideal; depende de sus necesidades específicas. El acrílico es económico y se puede utilizar en electrónica general. La silicona se utiliza para aplicaciones de alta temperatura y el parileno para implantes médicos. La electrónica industrial suele utilizar poliuretano, que requiere resistencia al desgaste.
¿Cuánto tiempo tarda en curarse el recubrimiento conformado??
El tiempo de curado depende del método. El curado UV es rápido y suele completarse en segundos. El calor puede acelerar el proceso de curado, mientras que el secado al aire a temperatura ambiente tarda más.
¿Cuál es la diferencia entre encapsulado y recubrimiento conformado?
El encapsulado consiste en sumergir completamente los componentes o PCB en sustancias gelatinosas o materiales protectores líquidos (como silicona, poliuretano y epoxi). El recubrimiento conformal es una fina película protectora que recubre los objetos.
