Perché il potting o il conformal coating sono necessari per i PCB?
Il potting e il conformal coating sono tecnologie necessarie per la fabbricazione di PCB, che proteggono i PCB da fattori sfavorevoli come umidità, sostanze chimiche e calore. Come tutti sappiamo, la superficie del PCB è ricoperta da una grande quantità di componenti, tra cui diodi, condensatori, fusibili e resistori, ecc. Ogni componente elettronico svolge un ruolo fondamentale per il corretto funzionamento dell'intero PCB; il danneggiamento di uno qualsiasi di essi può causare il guasto dell'intero circuito. PCB bordoSoprattutto in ambienti difficili, come temperature estremamente elevate, umidità eccessiva o freddo possono causare problemi di decomposizione, bassa resistenza di isolamento e corrosione del conduttore, alla fine, la durata di vita di Componenti PCB verrebbe ridotto. Pertanto, dobbiamo fare qualcosa per proteggerli e preservare l'utilizzo a lungo termine di questi componenti nei PCB. Ma come? Bene, è giunto il momento che il potting e il conformal coating dimostrino la loro utilità.
La funzione del potting e del conformal coating è la stessa, ed entrambi utilizzano polimeri organici che forniscono resistenza chimica e termica e isolamento elettrico. Tuttavia, esistono alcune differenze; per una migliore comprensione, vi mostreremo informazioni più dettagliate di seguito.
Cos'è il PCB potting?
Il potting, noto anche come "incapsulamento", è un metodo per sigillare il PCB all'interno di uno spesso strato di resina che fornisce un'elevata protezione contro gli urti e le sostanze chimiche nocive, migliorando al contempo le prestazioni elettriche. Per ottenere questo risultato, il primo passo è posizionare l'assemblaggio del circuito stampato in un contenitore aperto e quindi versarvi il composto liquido fino a quando l'intero... PCBA è completamente coperto. Il liquido contiene un indurente per accelerare la polimerizzazione e, una volta solidificato e formatosi, può svolgere un'ottima funzione protettiva. Normalmente, la resina utilizzata è di colore scuro, il che rende difficile vedere la tavola sottostante.
Materiali di riempimento comunemente usati per PCB
Esistono diversi materiali comunemente utilizzati per l'incapsulamento dei circuiti stampati:
Un'opzione è la resina epossidica, un materiale durevole con un'elevata resistenza chimica e un'elevata forza di adesione. Tuttavia, le resine epossidiche richiedono molto tempo per indurire e solidificare completamente.
poliuretano Il poliuretano è un'altra alternativa: è più morbido e flessibile dell'epossidico. Questo lo rende utile per proteggere componenti elettronici fragili che potrebbero non essere adatti a resine rigide. Tuttavia, il poliuretano tende ad avere una minore resistenza al calore e all'umidità rispetto ad alcune alternative.
Il silicone può essere utilizzato anche per l'incapsulamento dei PCB. È estremamente flessibile e può resistere a temperature estreme. Lo svantaggio è che il silicone tende ad essere più costoso di altri materiali per l'incapsulamento, quindi potrebbe non essere pratico a seconda dell'applicazione.
I vari materiali presentano pro e contro che vanno considerati; la scelta del materiale giusto è determinata dalle applicazioni. Ad esempio, il silicone e la resina epossidica sono perfetti per le condizioni ad alte temperature; tuttavia, l'uretano offre una migliore protezione dagli agenti chimici. Quindi, il punto chiave da tenere presente nella scelta del materiale è che è necessario avere le idee chiare sul tipo di protezione che si desidera ottenere.
Come rimuovere l'incapsulamento dal PCB?
A volte può essere necessario rimuovere il materiale di riempimento per riparare o modificare il PCB. Può essere impegnativo, ma ci sono alcuni metodi che potrebbero funzionare:
Rimozione meccanica: utilizzare con cautela piccoli cacciaviti a testa piatta, punteruoli o strumenti odontoiatrici per rimuovere il materiale di riempimento. Procedere lentamente per evitare di danneggiare i componenti del circuito. Questo metodo funziona meglio con composti di riempimento morbidi come silicone e poliuretano.
Rimozione termica: pistole termiche, stazioni ad aria calda o piccole torce possono ammorbidire e fondere alcuni materiali da resinatura, come i termoplastici. Utilizzare un calore delicato e staccare il materiale man mano che si ammorbidisce. Non surriscaldare il PCB.
Rimozione chimica: solventi specifici possono sciogliere e rimuovere alcuni composti per incapsulamento. Verificare prima la compatibilità chimica per evitare di danneggiare il PCB. Assicurare un'adeguata ventilazione durante l'utilizzo di solventi.
Che cosa è il conformal coatin?g?
per quanto riguarda rivestimento conformeSi tratta di un'altra tecnologia per proteggere il PCBA rivestendo il circuito stampato e i componenti elettronici con uno strato sottile e non conduttivo. Il processo può essere eseguito sia manualmente che automaticamente. Caratterizzata da leggerezza e sottigliezza (solitamente, il rivestimento ha uno spessore di soli 25-250 micron), questa tecnologia non aggiunge peso e spessore. Assemblaggio PCB.
5 tipi di rivestimento conforme del circuito stampato
Esistono diversi tipi di rivestimenti conformi per circuiti stampati, a seconda dei materiali utilizzati. I più diffusi sono i rivestimenti conformi acrilici, i rivestimenti conformi epossidici, i rivestimenti conformi poliuretanici, i rivestimenti conformi siliconici e il parilene, ognuno con i propri vantaggi e svantaggi. Ad esempio, la resina acrilica è caratterizzata da un tempo di polimerizzazione rapido di circa 30 minuti, ma può sopportare solo temperature inferiori a 125 °C. I rivestimenti epossidici sono estremamente resistenti e durevoli, ma molto difficili da riparare. Il parilene, invece, è il più sottile e può resistere a temperature estremamente elevate, è adatto a qualsiasi superficie, ma è molto difficile da rilavorare.
Come applicare il rivestimento protettivo?
Esistono 3 metodi per applicare il conformal coating: immersione, pennello e spruzzo. L'immersione è il metodo che prevede l'immersione dell'intera scheda nel rivestimento, ma richiede una notevole competenza per evitare problemi di perdite. Attualmente, non molti PCB vengono applicati in questo modo a causa di problemi di progettazione. Tuttavia, se gli ingegneri considerano il metodo dell'immersione in fase di progettazione, l'immersione può essere un ottimo metodo per la produzione in grandi volumi. Il pennello e lo spruzzo sono adatti per la produzione in piccoli volumi; la spruzzatura viene effettuata con un aerosol o una pistola a spruzzo. La procedura successiva è la polimerizzazione ad aria, in forno o con luce UV.
Pro e contro del potting e del rivestimento conforme dei PCB
Ora che abbiamo familiarità con le conoscenze di base su potting e conformal coating, potreste chiedervi quale sia la scelta migliore? Potting o conformal coating? Beh, non è una domanda facile a cui rispondere: non possiamo negare o ammirare completamente qualcosa, al contrario, dobbiamo usare un metodo dialettico per comprenderla. Entrambe presentano pro e contro, diamo un'occhiata alla tabella sottostante per i dettagli:
| Tipo | Vantaggi | Svantaggi |
| potting | grandi prestazioni di protezione | difficile da ispezionare o rielaborare |
| lavoro ad alto volume | aumento di peso e spessore | |
| Disponibili opzioni senza VOC | processo di candidatura più complicato | |
| Rivestimento conforme | sottile e leggero | minore protezione per urti pesanti |
| molteplici metodi di applicazione | contiene meno COV | |
| componenti visibili | senza protezione di reverse engineering |
Leggendo questo articolo, abbiamo una buona comprensione dei punti di forza e di debolezza del potting e del conformal coating. Ma ecco un'altra domanda: quando dovremmo usare il potting e quando il conformal coating per i PCBA? Continuiamo a leggere e, fidatevi, troverete la risposta.
Quando dovremmo usare l'invasatura
Come accennato in precedenza, il potting offre eccellenti prestazioni di protezione, quindi se il dispositivo o l'applicazione deve resistere a forti urti, abrasioni, sostanze chimiche, alte temperature e umidità, il potting è un'ottima scelta in quanto svolge anche la funzione di smorzamento delle vibrazioni. D'altra parte, il potting può proteggere la privacy degli ingegneri grazie alla resina colorata, rendendo difficile per altre persone osservare la scheda sottostante e trarne profitto. Ma in realtà, questa è un'arma a doppio taglio: l'invisibilità creerebbe ostacoli quando è necessaria una riparazione o una rielaborazione. Il potting è adatto anche per lavori ad alto volume grazie alla sua rapidità di esecuzione su una linea di assemblaggio. Infine, il potting per PCB offre una buona protezione contro gli archi elettrici, quindi se i dispositivi elettrici sono ad alta tensione, consigliamo di utilizzare il potting al posto del conformal coating.
Quando dovremmo usare il rivestimento conforme
Il conformal coating è molto diffuso nella produzione di PCB. Sebbene non sia adatto ad applicazioni che richiedono la capacità di resistere a forti urti e abrasioni intense, è ampiamente utilizzato in molti settori come quello automobilistico, medico, aerospaziale e della difesa e dell'elettronica. Il conformal coating può resistere a temperature estreme, elevata umidità e sostanze chimiche tossiche. Un altro punto di forza del conformal coating è la sua flessibilità, leggerezza e sottigliezza, che gli consentono di conquistare quote di mercato nel settore dell'elettronica. Negli ultimi anni, l'industria elettronica si è sviluppata in modo sorprendente, diventando il settore che utilizza maggiormente i conformal coating. Il conformal coating è la scelta migliore per dispositivi mobili e portatili come gli smartphone, che richiedono dimensioni ridotte e leggerezza.
Conclusione
Sia il conformal coating che il potting sono tecnologie indispensabili se vogliamo prolungare la durata dei PCB e ridurre i costi di riparazione. Tuttavia, dobbiamo riflettere attentamente per scegliere la tecnologia più adatta al nostro progetto PCB, poiché il potting e il conformal coating sono processi complessi, ricchi di variabili che possono influire sul risultato finale e sui costi. In caso di dubbi, è consigliabile consultare degli esperti: saranno loro a fare la scelta giusta dopo aver considerato tutti gli aspetti del progetto, l'applicazione, il budget, i tempi di consegna, ecc. MOKO si impegna a offrire ai propri clienti il miglior servizio PCB&PCBA completo. Il nostro team di ricerca e sviluppo è altamente professionale in questo settore, con un'esperienza di oltre un decennio. Non esitate a contattarci per qualsiasi domanda. Parleremo approfonditamente del vostro progetto!
