La domanda più frequente di Electrolube è "Quando è appropriato utilizzare una vernice tribo o una resina da vaso?" Ci sono una varietà di fattori che giocano un ruolo importante nel determinare "come la scheda si inserirà nell'assemblaggio" e "in quale ambiente opererà il circuito". Ad esempio, quando l'involucro è progettato per fornire protezione ambientale, si consiglia di utilizzare una vernice tri-proof, in quanto fungerà da seconda linea di difesa nel caso in cui il sigillo dell'involucro fallisca.
Quando non esiste un involucro o un contenitore separato per fornire protezione ambientale primaria, la resina per invasatura può essere una scelta migliore. Ovviamente, ci sono applicazioni in cui la scelta della tecnologia è ovvia, ad esempio, dove è richiesto il massimo livello di protezione in un ambiente difficile. In questi casi, le resine di sovrastampaggio e invasatura possono fornire la necessaria protezione a lungo termine, a condizione che la resina appropriata sia selezionata per le condizioni ambientali predominanti e sia testata e approvata.
Laddove la facilità di lavorazione e la velocità di lavorazione sono considerazioni primarie, le vernici a tripla protezione sono sempre preferite, in particolare i nuovi film polimerizzati ben formulati che forniscono un alto livello di protezione in qualsiasi situazione. La maggior parte di questi rivestimenti sono sistemi monocomponenti facili da applicare e con velocità di polimerizzazione elevate e aumento delle basse temperature. D'altra parte, i rivestimenti monocomponenti sono a base di solventi e la loro viscosità può essere modificata per facilità di applicazione, ma ciò può avere un impatto ambientale.
La vernice a tre prove può essere applicata manualmente utilizzando un pennello, una pistola a spruzzo o semplicemente immergendo il PCB in un serbatoio di rivestimento. Quando grandi volumi di circuiti devono essere gestiti su linee di produzione in rapido movimento, il rivestimento selettivo può essere eseguito da robot strettamente controllati per ottenere la massima coerenza. Il film formato dal rivestimento della vernice tribo in forma liquida viene polimerizzato ad uno spessore compreso tra 25 e 100 μm per garantire un aumento minimo di massa del componente. Questi rivestimenti sono solitamente trasparenti, consentendo la rilavorazione, quindi i componenti rivestiti sono visibili e facilmente sostituibili.
Il livello di resistenza chimica e protezione termica fornito dalla vernice tri-proof è solitamente adatto per l'esposizione a breve termine.
Lo spessore del rivestimento delle resine di invasatura e dei composti di incapsulamento inizia in genere a 0,5 mm, ma di solito è molto più spesso di 0,5 mm, il che può comportare un aumento significativo della massa dei componenti. Inoltre, l'aumento dello spessore significa che il PCB può essere meglio protetto dagli attacchi chimici, specialmente in caso di immersione prolungata. A seconda della formulazione, la resina può anche fornire un'eccellente protezione dagli impatti fisici, poiché il suo volume aiuterà a disperdere le forze applicate al PCB senza concentrarle in un punto. Per proteggere la proprietà intellettuale del progetto, uno strato di resina scura può mascherare il layout del circuito e i componenti dalla copia. Ma ricorda, provare a rimuovere la resina può danneggiare il PCB e impedire la sostituzione dei componenti.
I composti e le resine sono solitamente sistemi bicomponenti che richiedono la miscelazione della resina e dell'indurente in proporzioni precise per formare un polimero reticolato durante la polimerizzazione. In determinate condizioni operative, i minerali (riempitivi) possono anche essere aggiunti alla resina per migliorarne le proprietà. Come per gli smalti tribo, la maggior parte delle resine polimerizza a temperatura ambiente, mentre per incapsulare le resine è necessario un processo relativamente lento, ma il tempo di polimerizzazione può essere ridotto dal riscaldamento.
In alcune applicazioni, le resine bicomponenti possono essere la scelta preferita per la protezione del circuito. Le vernici bicomponenti a tre protezioni offrono proprietà meccaniche superiori rispetto ai rivestimenti monocomponenti. Ad esempio, Electrolube ha sviluppato la serie 2K di materiali di rivestimento privi di solventi, uno basato su una composizione chimica bicomponente simile a quella della resina, ma tali progetti richiedono l'uso di apparecchiature di rivestimento selettivo nella gamma da 200 a 400 μm che possono combinare i vantaggi di entrambe le tecnologie e cercare di evitare gli svantaggi di ciascuna. Inoltre, la conversione da resina a vernice a tre prove eliminerà lo svantaggio che la prima aggiunge massa, che può essere fondamentale per alcune applicazioni. Le vernici bicomponenti a tre prove possono essere applicate in modo relativamente spesso e senza rischio di fessurazioni dove le vernici convenzionali a tre prove sono soggette a guasti e dove è richiesto l'incapsulamento, fornendo così una copertura tagliente. Allo stesso tempo, le prestazioni ambientali della vernice bicomponente a tre prove sono abbastanza buone.
Ad esempio, nei test in camera ambientale che simulano condizioni di elevata condensazione, sebbene il componente incapsulato in resina poliuretanica abbia mostrato il più alto valore complessivo per la protezione del circuito e la minima variazione durante gli eventi di condensazione, ha mostrato una differenza di spessore molto grande e non ha mostrato un miglioramento significativo delle prestazioni rispetto alla vernice bicomponente a tre prove. Infatti, il rivestimento bicomponente raggiunge quasi gli stessi risultati prestazionali della resina incapsulante ad un decimo dello spessore.
Nonostante i progressi compiuti nella formulazione delle materie prime della vernice tribo, le resine per invasatura e incapsulamento forniscono sempre il massimo livello di protezione per i PCB, sia contro shock meccanici e vibrazioni, attacchi chimici o presenza di cicli termici, alta tensione e quando è richiesta la massima resistenza dielettrica per evitare scariche distruttive e correnti di dispersione. A questo punto, c'è un compromesso tra maggiore qualità, perdita di rilavorabilità, tempi di lavorazione prolungati e temperature di polimerizzazione elevate.
Vale la pena testare metodi di protezione alternativi nella fase di prototipo prima della selezione finale. Se hai problemi a scegliere un metodo di protezione del circuito, ricorda che l'aiuto di un esperto è sempre disponibile.
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