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Los recubrimientos de conformación son una tecnología tradicional que protege los circuitos sensibles del entorno externo, como la humedad, el polvo y los hongos. Estos recubrimientos son materiales poliméricos aislantes eléctricos que aumentan la protección dieléctrica de las placas de circuito impreso (PCB).
Con la miniaturización cada vez mayor de las placas de circuitos impresos, los recubrimientos de conformación añaden una barrera dieléctrica entre las pistas, evitando la formación de arcos eléctricos y descargas corona. Mantener la adhesión y la integridad dieléctrica suele ser el criterio de aprobación/rechazo al probar recubrimientos de conformación para aplicaciones específicas.
Conceptos fundamentales de los recubrimientos conformes
Los recubrimientos conformes se clasifican según su composición química e incluyen los siguientes materiales: acrílico, poliuretano, epoxi, silicona, parileno y caucho sintético. Existen materiales curables por UV, aunque desde el punto de vista de la clasificación, se consideran acrílicos o poliuretanos según la química de la cadena principal del polímero.
Existen dos normas principales para evaluar los recubrimientos conformes: IPC-CC-830C y UL 746E. La norma IPC-CC-830 reemplazó a la norma MIL-I-46058C, que se retiró en 1997, y comprende una serie de pruebas que garantizan que el recubrimiento mantenga un nivel de protección mínimo ante diversas tensiones. La norma UL 746E es similar y evalúa la integridad dieléctrica del recubrimiento tras someterlo a estrés térmico y de humedad.
La necesidad de transparencia en radiofrecuencia en los circuitos de aeronaves militares.
Además de las características protectoras del recubrimiento de conformación, es necesario revisar otras propiedades eléctricas cruciales para mantener la funcionalidad de los circuitos de algunos sistemas. A bordo de aeronaves militares, sistemas como el radar de barrido electrónico activo (AESA), la guerra electrónica y las comunicaciones de alta frecuencia contienen conjuntos de PCB de alta densidad que procesan señales de radiofrecuencia (RF).
Todos estos sistemas transmiten y reciben señales de radiofrecuencia de alta fidelidad para funcionar correctamente. AESA es un sistema de radar que utiliza miles de módulos para transmitir y recibir señales. Para que AESA funcione, es fundamental que las transmisiones de radio recibidas no se atenúen, es decir, que no haya pérdida de señal de radiofrecuencia. En este caso, incluso una pequeña variación en la adaptación de impedancias a lo largo del conjunto de antenas degrada la resolución del radar.
La selección adecuada de recubrimientos de conformación para circuitos que controlan sistemas de transmisión y recepción de radiofrecuencia (RF) implica considerar no solo la protección contra la humedad y la corrosión, sino también una alta transparencia a las señales de RF. La transparencia a RF requiere el uso de materiales con una constante dieléctrica o factor de disipación bajos. Específicamente, el recubrimiento de conformación adecuado debe tener una constante dieléctrica baja para evitar la pérdida de señal o la distorsión de fase, preservando así la fidelidad de la señal.
Selección de un recubrimiento de conformación para sistemas sensibles a la radiofrecuencia
Seleccionar un recubrimiento de conformación para circuitos que operan sistemas sensibles a señales de radiofrecuencia implica sopesar las ventajas y desventajas. En cuanto a la protección ambiental que ofrece cada tipo de recubrimiento, la mayoría de las composiciones químicas brindan una protección adecuada contra contaminantes leves como la humedad y el polvo. Estos serían los principales contaminantes presentes en entornos controlados, como los ensamblajes de PCB para equipos de radiofrecuencia. Si se prioriza la transparencia a la radiofrecuencia, los materiales de silicona tienden a tener la constante dieléctrica más baja, mientras que los acrílicos, poliuretanos y materiales resistentes a los rayos UV presentan valores ligeramente superiores.
MG Chemicals ha desarrollado una línea completa de conformal coatings incluyendo acrílicos, poliuretano, silicona y materiales curables por rayos UVEstos productos cuentan con la certificación de las normas IPC-CC-830 y UL746E. Muchos de ellos se sometieron a pruebas de constante dieléctrica según la norma ASTM D150, con valores que oscilan entre 2 y 3.3. Además de prolongar la vida útil de los ensamblajes de PCB, estos materiales se diseñaron para mantener el rendimiento con componentes electrónicos sensibles a la radiofrecuencia.
En la electrónica de radiofrecuencia utilizada en aeronaves militares, la selección del recubrimiento de conformación debe considerar cuidadosamente no solo la protección que ofrece, sino también la constante dieléctrica para preservar la integridad operativa de los circuitos. La línea de recubrimientos de conformación de MG Chemicals ofrece opciones que satisfacen no solo las preocupaciones ambientales, sino también las necesidades de los circuitos sensibles a la radiofrecuencia.
