Conformal Coatings

Comparación de productos

¿Cómo se utilizan los conformal coating?

Conformal coatings se utilizan para ayudar a prolongar la vida útil de las placas de circuito impreso al proporcionar una capa de protección contra elementos ambientales comunes, como la humedad, el polvo, la suciedad y los hongos. Estos coatings tienen excelentes propiedades dieléctricas que ayudan a prevenir flashover, lo que permite colocar las pistas más juntas y, por lo tanto, facilita el diseño de componentes electrónicos más pequeños y potentes.

MG Chemicals ha desarrollado una amplia gama de conformal coatings para afrontar los desafíos actuales en la protección de placas de circuitos impresos. Estos productos están diseñados específicamente para proteger los circuitos de contaminantes comunes como la humedad, el polvo, los vapores químicos, los hongos y los gases corrosivos, prolongando así la vida útil del producto.

Con una amplia gama de productos químicos disponibles, como por ejemplo: acrílicos, poliuretano, silicona y curado ultravioletaLos usuarios pueden encontrar una solución personalizada que equilibre los requisitos de protección con las necesidades de procesamiento. Nuestros productos vienen en una variedad de viscosidades ideales para la aplicación con brocha o pulverización selectiva y están certificados según los estándares de conformal coating líderes en la industria, como IPC-CC-830C y UL746EExplore nuestros productos disponibles y contáctenos. soporte técnico Nuestro equipo le ayudará a determinar qué producto es el adecuado para usted.

¿Qué son conformal coatings?

Conformal coatings son capas superiores transparentes y flexibles que se adaptan a las complejas geometrías de las placas de circuito impreso. Se aplican sobre las placas para reforzarlas y, de este modo, prolongar la vida útil del producto.

Tipos de materiales para conformal coating

Actualmente existen ocho familias distintas de conformal coatings, como se designa en la Norma IPC-CC-830CEstos incluyen acrílicos, poliuretano, silicona, epoxi, polimerizables UV, parileno, ultrafinos y copolímeros de bloque estirenados. La siguiente tabla resume las ventajas y desventajas de los tipos de coating más comunes que ofrece MG Chemicals.

La elección de la tecnología adecuada dependerá principalmente de factores como: ¿Qué certificaciones necesito (si las hay)? ¿Cuáles son las principales preocupaciones ambientales de las que debo protegerme? ¿Y cuáles son mis capacidades de procesamiento? En definitiva, la selección correcta de materiales se reduce a conocer todos sus requisitos. Póngase en contacto con MG Chemicals. soporte técnico Si necesita ayuda (support@mgchemicals.com).

Normas de conformal coating

Existen dos normas principales para conformal coatings: UL746E e IPC-CC-830. La norma UL746E comprende una serie de pruebas dieléctricas que miden las propiedades aislantes del coating tras someterlo a estrés ambiental, así como su resistencia a la llama. La norma IPC-CC-830 fue creada por el Instituto de Circuitos Impresos (IPC) para reemplazar la norma MIL-I-46058C, que fue declarada inactiva en 1998. Esta norma evalúa la durabilidad del coating frente al choque térmico, el envejecimiento hidrolítico, la saturación de humedad, la resistencia a los hongos y la resistencia a la llama.

En estos dos artículos hemos proporcionado detalles más específicos sobre las normas UL746E e IPC-CC-830.

Comprensión del estándar IPC-CC-830

Comprensión de la norma UL 746E

Defectos y problemas en los conformal coating

Los defectos en conformal coatings son los mismos que se presentan al aplicar cualquier pintura. Al aprender a aplicar conformal coatings, puede optimizar los tiempos de producción y evitar problemas en la línea de pintura. A continuación, se presenta un resumen de los defectos más comunes en los coating y cómo se pueden mitigar.

La aplicación de conformal coating requiere varios procesos posteriores para lograr una cobertura adecuada y un acabado estético.

Limpieza de PCB – Para evitar defectos en el coating, como la deshumectación, y lograr una película lisa y homogénea, es fundamental limpiar a fondo los sustratos para eliminar contaminantes no deseados como fundente, grasa y aceite. MG Chemicals cuenta con una amplia gama de productos de limpieza para garantizar que las superficies estén limpias y listas para conformal coating.

Enmascaramiento – Para evitar la atomizacion excesiva del coating, donde este se deposita en áreas no deseadas, es necesario enmascarar las zonas que no se deben cubrir. El enmascaramiento se puede realizar con materiales sencillos como cinta de pintor o con una máscara de soldadura despegable como la MG 862. Es importante retirar la máscara inmediatamente después de la aplicación y antes de que el coating se haya curado, para evitar que se desprenda.

Aplicación de conformal coatings – Se pueden utilizar diversas técnicas de coatings, dependiendo del volumen de piezas a recubrir y de las capacidades de su organización.

Para reparaciones menores y trabajos de bajo volumen, el cepillado es una técnica ideal, ya que no requiere preparación. Es muy precisa y no exige experiencia. La inmersión también es ideal para trabajos de bajo volumen, ya que permite una penetración fiable del coating bajo los componentes y, en general, un procesamiento rápido. Sin embargo, puede requerir un enmascaramiento intensivo y resultar algo engorroso.

Para proyectos de gran volumen, la técnica de atomizacion cobra importancia y resulta ideal cuando se requiere una rápida ejecución, una mayor cobertura de los bordes y una mejor uniformidad de la película.

La atomizacion puede realizarse con una pistola neumática sencilla en una cabina de extracción de humos. Sin embargo, esta técnica requiere cierta experiencia y puede requerir el uso de enmascaramiento. El proceso de pulverización puede optimizarse mediante el uso de equipos automatizados como los fabricados por PVA, Nordson Asymtek y Specialty Coating Systems. Estos sistemas ofrecen velocidad y precisión para maximizar la productividad y minimizar las repeticiones de trabajo.

Curar - Existen tres tipos de conformal coatings clasificados según sus mecanismos de curado: termoplásticos, termoestables y curables por UV. Los materiales termoplásticos incluyen acrílicos y coatings híbridos de silicona/acrílico. Se curan mediante secado físico, ya que el disolvente simplemente se evapora, dejando la película de coating. Estos coatings pueden curarse tanto en condiciones ambientales como mediante calor. Los termoplásticos son materiales que experimentan una reacción química como parte de su mecanismo de curado. Al igual que los termoplásticos, generalmente pueden curarse en condiciones ambientales. Sin embargo, para lograr propiedades óptimas y un curado completo, estos coatings requieren temperaturas elevadas. Los materiales curables por UV son acrilatos y metacrilatos que se curan al exponerse a ciertas longitudes de onda de luz ultravioleta.

Control de calidad - La principal consideración al inspeccionar conformal coatings es la cobertura. Esto se puede hacer de forma rápida y sencilla con una lámpara de luz negra. Simplemente coloque la placa recubierta bajo la lámpara y observe si hay zonas que emitan fluorescencia azul.

Medición del espesor del conformal coating – Los espesores típicos de película seca de los conformal coatings oscilan entre 1 y 5 mils (25.4 y 127 μm) y pueden verificarse utilizando las siguientes técnicas:

Micrómetro – Un método sencillo y no destructivo consiste en medir puntos a lo largo del sustrato sin coating con micrómetros calibrados y luego volver a medir esos puntos; la diferencia resultante será el espesor del coating.

Positector – Una técnica menos engorrosa y no destructiva emplea un medidor digital de espesor de coating que mide los cambios en los campos magnéticos o eléctricos para determinar el espesor de la película. Si bien esta técnica es mucho más rápida y sencilla, su uso se limita a sustratos conductores y, por lo tanto, no puede medir el espesor del coating sobre máscara de soldadura u otros componentes aislantes.

Análisis de microsecciones – La herramienta no destructiva más sencilla para medir el espesor de un coating es un medidor de película húmeda con lámpara negra. Sin embargo, este método solo se puede aplicar a sistemas con alto contenido de sólidos, como los coatings UV. Finalmente, para obtener mediciones de espesor de coating de alta precisión, se puede utilizar el análisis de sección transversal, en el que se corta una sección del sustrato recubierto y se monta en un molde de plástico. La sección transversal se pule y se analiza con un microscopio potente para medir el espesor del coating en diferentes puntos. Si bien esta técnica proporciona las mediciones más precisas, requiere mucho tiempo y equipos costosos, además de destruir la muestra.

Retrabajo / Reparación – En ocasiones, se requieren reparaciones para retocar áreas donde el coating se ha dañado, desprendido o eliminado del sustrato. Esto suele ocurrir en áreas muy pequeñas que requieren una aplicación precisa. Por lo tanto, estas reparaciones generalmente se realizan con brocha para localizar y confinar el coating reaplicado a un área reducida.

Comparación de conformal coating

Consideraciones

Elegir conformal coating adecuado depende de sus necesidades de material. – es decir, qué certificaciones (IPC or UL¿Qué se requiere?, qué condiciones ambientales debe soportar el coating y cuáles son sus capacidades de procesamiento. Por lo tanto, los conformal coating no deben clasificarse de mejor a peor, sino según su mejor adecuación. Por ejemplo, una placa de circuito impreso para interiores no requiere la protección extrema que ofrece un epoxi, solo un simple conformal coating acrílico que proteja contra el polvo y las sobretensiones eléctricas. Por el contrario, una PCB montada

El compartimento del motor de un automóvil requiere la protección reforzada de materiales epoxi o de curado UV, capaces de soportar vapores de combustible, sales de carretera y golpes frecuentes. Al elegir un sistema de coating, cada tecnología de conformal coating debe evaluarse considerando tanto sus ventajas como sus desventajas, en función de sus necesidades específicas.

Acrílicos (AR) – acrílicos Son materiales excelentes para entornos moderados donde las principales preocupaciones son la exposición intermitente a la humedad, la niebla salina, el polvo y los hongos. Sus ventajas son su bajo costo, facilidad de uso y reelaboración. Su desventaja es su escasa resistencia química.

Poliuretano (UR) – poliuretanos Ofrecen toda la protección de los acrílicos, además de cierta resistencia a los disolventes químicos, presentan una excelente resistencia a la abrasión y mantienen una fuerte adhesión a bajas temperaturas. Su desventaja radica en su tiempo de curado relativamente prolongado, lo que los hace menos idóneos para aplicaciones de gran volumen.

Silicona (SR) – siliconas Se valoran principalmente por su alta resistencia a la temperatura y su suavidad. En comparación con la mayoría de los demás tipos de conformal coating, las siliconas tienen un módulo excepcionalmente bajo, lo que las hace ideales para recubrir dispositivos de montaje superficial delicados o para aplicaciones que implican ciclos térmicos severos. Los coatings de silicona no se utilizan cuando se requiere protección contra aceites y otros disolventes, y en ocasiones pueden resultar prohibitivos en comparación con otros productos.

Curado UV – Materiales de curado UV Ofrecen velocidades de curado inigualables. Otros materiales químicos tardan horas en curarse, pero los materiales UV se curan en segundos, lo que garantiza una alta productividad y los hace ideales para proyectos de gran volumen. Sin embargo, para aprovechar al máximo sus beneficios, se requiere una inversión considerable, que incluye equipos de atomizacion automatizados, radiómetros y lámparas de curado/sistemas de transporte. Por lo tanto, antes de optar por la tecnología UV, es fundamental realizar un análisis exhaustivo de costo-beneficio.