Algunos productos electrónicos tienen que funcionar en entornos hostiles, como niebla salina, arena o polvo arrastrados por el viento, temperaturas y terrenos extremos, etc. Por lo tanto, es vital mantener los productos electrónicos para que funcionen tan bien como en situaciones normales. Como núcleo de la electrónica, las PCB (Placas de Circuito Impreso) y las PCBA (Ensamblajes de Placa de Circuito Impreso) son responsables de implementar y contribuir a la consecución de las funciones. Si no logran funcionar en entornos difíciles, los productos finales se dañarán o incluso fracasarán.
De hecho, existen algunos consejos eficaces para evitar que los productos electrónicos finales sufran problemas en entornos hostiles desde el principio, es decir, durante el proceso de fabricación de PCB o de ensamblaje de PCBA. Este artículo proporcionará algunos consejos útiles para ayudar a que las placas de circuito y las placas ensambladas funcionen mejor en entornos adversos, principalmente desde dos perspectivas: el recubrimiento conformal y la limpieza.
Perspectiva n.º 1: Recubrimiento conformal
Recubrimiento conformales bastante una necesidad siempre que se trate de PCB y PCBA que deban funcionar en entornos hostiles. Desempeña un papel protector al evitar que las placas sufran erosión, humedad, polvo, etc., para finalmente prolongar la vida útil de los productos electrónicos y garantizar su rendimiento y fiabilidad.
Mantener un rendimiento estable y a largo plazo en entornos hostiles es un problema bastante significativo en lo que respecta a los componentes y dispositivos electrónicos, tanto en la fabricación como en las aplicaciones. Por lo tanto, es vital tomar las medidas de protección necesarias para garantizar que los productos electrónicos funcionen con normalidad en entornos adversos.
En lo que respecta a entornos hostiles, el recubrimiento conformal debe llevar a cabo algunas optimizaciones para adaptarse mejor a entornos extremos. Deben realizarse optimizaciones técnicas en los siguientes aspectos que han desempeñado un papel como medidas de protección: blindaje del recubrimiento conformal, eliminación electrostática y medición del espesor de la película.
• Blindaje de recubrimiento conformal
Hoy en día, algunas partes de las PCB que no necesitan recubrimiento conformado deben cubrirse para que el recubrimiento conformado no se pulverice sobre secciones innecesarias (por ejemplo, el soporte de la placa de circuito, el potenciómetro, el interruptor, la resistencia de potencia, el conector), a fin de evitar que se produzcan anomalías en la señal. Durante el proceso de aplicación del recubrimiento conformado, normalmente se utiliza cinta de enmascarar para el blindaje del recubrimiento conformado. Para adaptarse a las diferentes formas de los distintos componentes en el blindaje, la cinta de enmascarar se corta en diferentes formas y dimensiones. Este método tiende a generar problemas de calidad debido a sus desventajas, que incluyen baja eficiencia, generación de electricidad estática y exceso de residuos de gel que son difíciles de eliminar.
Medidas de optimización
La cinta de enmascarar convencional debe sustituirse por cinta de blindaje 3M. El método de corte debe modificarse del corte con cuchillo a la aplicación de una herramienta de corte especializada, ya que esta última es capaz de determinar y recortar diferentes formas según la forma, el volumen y las dimensiones de las cubiertas de blindaje. Siempre que las partes innecesarias de la placa estén cubiertas por las cubiertas de blindaje, no se rociará recubrimiento conformal sobre ellas.
• Medición del espesor de la película de recubrimiento conformal
El recubrimiento conformal se aplica sobre la superficie de la PCB y es una película fina, ligera y flexible que solo tiene un par de micrómetros de espesor. Esta capa de película puede separar de manera efectiva la superficie de la placa de circuito del entorno, evitando que el circuito sea erosionado por productos químicos, humedad y otros contaminantes. Como resultado, la fiabilidad de la placa de circuito se mejora de forma notable, con factores de seguridad reforzados y una vida útil garantizada a largo plazo. Sin embargo, las funciones de protección del recubrimiento conformal se ven limitadas debido a un recubrimiento desigual. Como consecuencia, tanto la PCB como el producto final pueden fallar, lo cual es especialmente grave en entornos hostiles.
Medidas de optimización
La placa de medición de espesor debe estar hecha de materiales metálicos y debe utilizarse un instrumento especializado. Además, antes de la pulverización formal del recubrimiento conformal, se debe realizar primero una pulverización de prueba y luego medir el espesor. Una vez que se hayan determinado todos los parámetros, se puede llevar a cabo el recubrimiento conformal en volumen para que el espesor pueda cumplir con la norma.
Perspectiva n.º 2: Limpieza del tablero
La limpieza de PCB tiene como objetivo eliminar los contaminantes de la superficie de la placa, incluidos los residuos de gel, polvo, aceite, partículas diminutas y sudor, para evitar que provoquen corrosión u otros defectos en los componentes, las pistas impresas y los puntos de soldadura. El propósito final es mejorar el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos electrónicos. Además, la eliminación de contaminantes también puede ayudar a mejorar la adhesión entre el recubrimiento conformal y la superficie de la placa, y a proteger los productos de los daños causados por entornos hostiles durante el funcionamiento y el almacenamiento. Las optimizaciones de limpieza deben implementarse sobre la base del análisis de la limpieza posterior a la soldadura, los residuos iónicos en la superficie y los residuos de flux.
En elproceso de fabricación de PCBATodo tipo de contaminación está presente en términos de física, química y mecánica, causando oxidación y erosión en la placa, lo que afectará la fiabilidad, las especificaciones eléctricas y la vida útil del producto final. Las principales fuentes de contaminantes incluyen contaminantes en las terminales de los componentes, contaminantes generados en el proceso de fabricación del ensamblaje, contaminantes de flux y contaminantes debidos a entornos de trabajo agresivos.
Hoy en día, el mayor contaminante que daña las placas de circuito se encuentra en los contaminantes del flux. El flux es un agente activo compuesto por ácido orgánico y su sal de ácido orgánico correspondiente, y el haluro, cloruro o hidróxido que contiene pueden convertirse en contaminantes corrosivos. Por supuesto,cómo limpiar las PCB después de la soldadura de montaje superficialno es una preocupación de este artículo, ya que lo que cuenta es cómo optimizar los procedimientos de limpieza de la placa.
Medidas de optimización
En primer lugar, deben analizarse los daños graves, incluidos la rotura de terminales de componentes, la rotura de pistas impresas, los defectos en los orificios metalizados, la reducción de la soldabilidad y el oscurecimiento de los puntos de soldadura causados por contaminantes químicos, físicos y mecánicos. Luego, también deben analizarse las causas específicas de la transmisión anómala de señales, el calentamiento parcial y la oxidación o incluso los cortocircuitos, a fin de que se puedan completar las normas en cuanto a flux, pasta de soldar y agente de limpieza, lo cual constituye el último paso.
Bueno, la mayor distancia del mundo no es entre el diseñador de PCB y el fabricante de PCB, sino cuando el diseñador de PCB tiene una idea fabulosa pero el fabricante de PCB no puede entenderla correctamente. Sin embargo, si los diseñadores de PCB preparan sus archivos de diseño con detalle y los presentan de una manera que sea totalmente comprendida por el fabricante de PCB, y el fabricante de PCB se esfuerza por adaptarse exclusivamente a su diseño, la distancia no será grande.
Recursos útiles:
•Diseño de PCB de alta potencia en entornos de alta temperatura
•Cómo seleccionar el recubrimiento de PCB para el rendimiento óptimo de las PCB
•Nunca confíes demasiado en “sin limpieza”: importancia de la limpieza del flux “sin limpieza”
