En el mundo electrónico actual, la protección y el rendimiento de las placas de circuito impreso en condiciones ambientales adversas se convierten en un asunto de importancia crucial. Los recubrimientos conformes desempeñan un papel fundamental en este sentido, formando una fina capa de protección que resguarda la placa de circuito impreso de peligros ambientales como la humedad, el polvo, el calor y los contaminantes químicos. Estos son vitales para aumentar la vida útil y la fiabilidad de los dispositivos electrónicos, especialmente de aquellos utilizados en condiciones desfavorables.
¿Qué es el recubrimiento conformal?
Un recubrimiento conformal es una fina película de polímero que se “adapta” a los contornos de una PCB y sus componentes. Esta fina capa de protección proporciona una barrera frente al entorno de operación, protegiendo los circuitos sensibles. En contraste con el encapsulado, en el que una masa sólida envuelve totalmente la placa, los recubrimientos conformales dejan la placa accesible para reparaciones y modificaciones. Al proporcionar aislamiento térmico y eléctrico, preservan las características operativas del circuito, reduciendo así las tasas de fallo y los costos relacionados.
Beneficios del recubrimiento conformal
El principal beneficio de aplicar el recubrimiento conformal es la prolongación de la vida útil que proporciona a las PCB. Los recubrimientos conformales mejoran la fiabilidad del dispositivo y reducen el tiempo de inactividad al ofrecer protección frente a factores de estrés ambientales. Esta mayor longevidad se traduce en una reducción de los costos por reparaciones o sustituciones frecuentes. Además, estos recubrimientos cuentan con excelentes características de gestión térmica que ayudan a mantener condiciones de funcionamiento óptimas para los componentes susceptibles a cambios de temperatura.
Tipos de recubrimientos conformes
La selección adecuada del recubrimiento conformal se basa en las necesidades específicas de la aplicación en términos de exposición a temperatura, productos químicos y esfuerzos mecánicos. Estos son los cinco tipos principales:
Revestimientos a base de acrílico:Los recubrimientos acrílicos son valorados por su costo relativamente bajo y su fácil aplicación, por lo que se utilizan en muchas aplicaciones de nivel básico y en electrónica para aficionados. Ofrecen muy buena resistencia a la humedad y a los rayos UV, pero suelen fallar en aplicaciones de alta temperatura y ante la exposición a disolventes. Estos recubrimientos pueden repararse fácilmente con disolventes no agresivos como el isopropanol.
Revestimientos a base de silicona:Los recubrimientos de silicona serían perfectos para aplicaciones que implican esfuerzos térmicos y mecánicos muy elevados. Permanecen flexibles incluso después del curado; por lo tanto, proporcionan una protección muy eficaz contra la vibración y el esfuerzo mecánico. Estos recubrimientos soportan temperaturas de hasta aproximadamente 200 °C (400 °F); sin embargo, pueden actuar como una barrera térmica y reducir la disipación de calor.
Revestimientos a base de poliuretano:Con una reputación de dureza, los recubrimientos de poliuretano ofrecen una gran resistencia a los productos químicos y a la abrasión; por lo tanto, son muy adecuados para entornos industriales y agresivos. Pero su eliminación es difícil y el proceso de curado generalmente requiere condiciones controladas; por ello, son más apropiados para producciones a gran escala que para pequeños lotes.
Revestimientos a base de epoxi:Los recubrimientos de resina epoxi ofrecen un acabado duro y duradero que resiste eficazmente las salpicaduras de productos químicos y limita la entrada de humedad. Aunque proporcionan una protección sólida, la rigidez del material y la dificultad para retirarlo pueden resultar problemáticas si surge la necesidad de sustituir componentes o modificar la placa.
Recubrimientos a base de parileno:Aplicados mediante deposición química de vapor, los recubrimientos de parileno proporcionan una uniformidad y una resistencia dieléctrica inigualables. Ofrecen una protección superior en aplicaciones críticas, pero son costosos y es mejor reservarlos para dispositivos de alto valor debido al costo y la complejidad que implican.
Técnicas de aplicación
Los métodos de aplicación para recubrimientos conformes dependen del volumen de producción, la complejidad de la placa y la uniformidad requerida:
Rociado:Este método proporciona una cobertura uniforme y homogénea y es adecuado para la producción en masa. Sin embargo, las zonas sensibles deben enmascararse con mucho cuidado para evitar el exceso de pulverización.
Cepillado:Utilizado principalmente para pequeños lotes o reparaciones, los operarios cualificados realizan el cepillado para mantener un espesor y una calidad uniformes.
Sumergir:Mediante la inmersión en el material de recubrimiento, el proceso de inmersión garantiza que la PCB quede bien recubierta, aunque las áreas que deban permanecer sin recubrimiento deben enmascararse con mucho cuidado.
Deposición por vapor:Los recubrimientos de parileno por deposición en fase de vapor implican la deposición de un recubrimiento en estado gaseoso; por lo tanto, los recubrimientos se aplican de manera precisa y uniforme sin necesidad de curado.
Proceso de curado
Este recubrimiento debe curarse una vez aplicado para alcanzar todo su potencial de protección.
Curado en horno:Lo más común para recubrimientos de epoxi y poliuretano, esto implica calentar la PCB a cierta temperatura para fijar el recubrimiento.
Curado UV:Se utiliza para recubrimientos curables por UV. El método consiste en exponer la placa a la luz ultravioleta, lo que permite un curado rápido y, por lo tanto, lo hace muy viable para la producción de gran volumen.
Curado por humedad:Más apropiado para recubrimientos de silicona, este proceso utiliza la humedad ambiental para curar el recubrimiento de forma natural, aunque es un poco más lento en comparación con otros métodos.
Importancia y aplicaciones
El uso de recubrimientos conformes es especialmente crucial en industrias comoautomotriz,aeroespacial, electrónica de consumo, controles industriales y electrónica marina, donde los dispositivos suelen estar expuestos a las peores condiciones ambientales. El recubrimiento conformado ofrece a las PCB una resistencia adicional contra la humedad, la exposición a productos químicos, la intrusión de polvo y las temperaturas extremas, proporcionando así mayor fiabilidad al producto e incrementando su vida útil de funcionamiento. En la electrónica automotriz, por ejemplo, los recubrimientos conformados se aseguran de que se mantenga la estabilidad del rendimiento ante las cambiantes condiciones de temperatura, vibraciones e incluso polvo. La protección en la industria aeroespacial abarca desde la humedad y los cambios de presión a gran altitud hasta las fluctuaciones de temperatura, garantizando así la fiabilidad de los componentes críticos para la misión.
Los recubrimientos conformes se utilizan para proteger las placas de circuitos impresos contra la humedad, el polvo, el calor y los contaminantes químicos. Este tipo de recubrimientos funcionan adaptándose a la superficie de la placa para proporcionar aislamiento térmico y eléctrico, reduciendo las tasas de fallos y alargando la vida útil de los dispositivos. Para determinar qué tipo de recubrimiento—ya sea acrílico, silicona, poliuretano, epoxi o parileno—se requiere, entran en juego ciertas exigencias específicas de la aplicación en cuanto a extremos de temperatura, exposición a productos químicos y esfuerzo mecánico. Una correcta aplicación y curado garantizan que los recubrimientos alcancen todo su potencial de protección. La inclusión de recubrimientos conformes es importante para industrias como la automotriz, la aeroespacial y la electrónica de consumo, que buscan mantener dispositivos electrónicos fiables y robustos.
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Recursos útiles
•Aspectos generales que debe conocer sobre el recubrimiento conformal aplicado en PCB
•Cómo seleccionar el recubrimiento de PCB para el rendimiento óptimo de las PCB
•Protección de PCB: ¿Encapsulado o Recubrimiento Conformal?
•Consejos poderosos para ayudar a que las PCB y las PCBA funcionen mejor en entornos hostiles
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