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Problemas de revestimiento conformado: la guía definitiva de preguntas frecuentes

Durante el proceso de fabricación de PCB, es probable que encuentre una serie de problemas de revestimiento de conformación.

Por eso, con la ayuda de esta guía, encontrará la solución definitiva a todos los problemas que tenga durante el proceso de conformado.

Vamos a sumergirnos en.

¿Cuáles son las Cualidades que Determinan un Buen Conformal Coating?

El uso de un recubrimiento particular depende del área de aplicación.

Sin embargo, hay características generales una buena revestimiento de conformación debe poseer.

Algunas de estas características incluyen:

  • Impresionante adherencia a las características de la placa
  • Alta resistencia a la penetración de la humedad.
  • Capacidad eléctrica notable
  • Calidad física razonable
Aplicación de revestimiento de conformación
Aplicación de revestimiento de conformación en PCB

¿Qué son las pruebas de calidad del revestimiento de conformación?

Los programas prueba de revestimientos de conformación requiere sujeción a una variedad de ambientes bajo condiciones particulares.

Estas condiciones que encuentra son representativas del entorno de uso de los recubrimientos de conformación.

Además, ayudan a determinar la respuesta del recubrimiento y, posteriormente, sus habilidades y fallas.

Hay dos tipos de pruebas que se llevan a cabo en los recubrimientos de conformación:

  • Se utilizan pruebas básicas para establecer las capacidades eléctricas y el rendimiento del revestimiento bajo niveles de humedad elevados.
  • Pruebas avanzadas que buscan determinar la resistencia del recubrimiento a condiciones extremas, incluidos cambios repentinos, extremos de temperatura y niebla intensa.

¿Puede el método de aplicación afectar la calidad de un recubrimiento de conformación de PCB?

Sí puede.

Varios factores, como el entorno de uso y el área de aplicación, pueden afectar la calidad de un recubrimiento de conformación.

Además, el material empleado también determinará el rendimiento de un recubrimiento debido a las cualidades que posee.

Sin embargo, también encontrará que la metodología de aplicación puede influir en la calidad y el rendimiento del recubrimiento.

Encontrará que algunos recubrimientos se adhieren mejor a la PCB cuando se utilizan ciertos métodos de aplicación.

Además, dado que los materiales de recubrimiento son formulados por diferentes empresas, pueden adaptarse a procesos de recubrimiento particulares.

Puede encontrar materiales similares de diferentes compañías que tienen diferentes niveles de conformidad cuando se usan con un solo proceso de aplicación.

¿Qué es la resistencia de aislamiento superficial en el revestimiento de conformación?

La resistencia de aislamiento superficial de los revestimientos de conformación es el valor de la resistencia eléctrica que se toma entre dos puntos cualesquiera.

La resistencia de aislamiento de la superficie de un revestimiento de conformación debe tener un valor previo a la prueba de no menos de mil ohmios.

Si bien disminuye después de la prueba, no debe caer más allá de los cien ohmios.

Cuando los valores de resistencia están por debajo de los valores establecidos, significa un problema con la capacidad de resistencia de los recubrimientos.

¿Qué implica una prueba de ciclo ambiental para revestimientos de conformación?

Se utiliza una prueba de ciclo ambiental para determinar la capacidad general de un revestimiento de conformación para resistir las condiciones ambientales generales.

Utilice esta prueba para identificar la respuesta de un recubrimiento a la humedad, los cambios térmicos y la niebla salina, por ejemplo.

En esta prueba, encontrará que el tablero recubierto se somete a tres ciclos que involucran varias condiciones.

Para cada ciclo, se proporcionan cuatro condiciones, cada una de las cuales sigue sucesivamente a la condición anterior.

La primera condición consiste en sumergir el tablero revestido en agua durante un día.

A partir de entonces, se mantiene un día más a temperaturas de ciento cinco grados.

La tercera condición es una exposición de cuatro días a una humedad relativa del noventa por ciento a treinta y cinco grados.

Finalmente, la placa se almacena durante ocho horas a setenta grados centígrados negativos.

A continuación, el ciclo se repite por segunda y tercera vez.

¿Por qué el Conformal Coating necesita ser Flexible?

Lograr la flexibilidad adecuada del revestimiento de un tablero es fundamental para evitar que se desprenda y se formen grietas durante el proceso de curado.

El revestimiento flexible garantiza un movimiento de impacto sin dañar el revestimiento.

Además, tener un tablero flexible brinda espacio para la expansión y contracción de los tableros a medida que responde a los cambios térmicos.

¿Cuáles son las limitaciones de los revestimientos de conformación a base de agua?

Los recubrimientos a base de agua se han desarrollado como respuesta a las preocupaciones ambientales planteadas por el uso de recubrimientos a base de solventes.

Encontrará que, si bien los recubrimientos a base de solventes son orgánicos, también se consideran compuestos volátiles.

Se dice que estos solventes contribuyen al agotamiento de la capa de ozono cuando se evaporan.

Los barnices en base agua son una alternativa respetuosa con el medio ambiente cuyo uso se fomenta para reducir el uso de barnices en base disolvente.

Sin embargo, el uso de estos disolventes a base de agua se enfrenta a algunas limitaciones, tal como se ha descrito.

Recubrimiento de conformación en PCB
Recubrimiento de conformación en PCB
  • Como su nombre indica, estos recubrimientos están compuestos por agua cuya estructura permite movimientos de iones que conducen la carga eléctrica.

En consecuencia, encuentra que los recubrimientos de este tipo son conductores, un aspecto que no es deseable, especialmente para aplicaciones de alta frecuencia.

En tales casos, se experimentan problemas de calidad de la señal, como diafonía.

  • Además, encuentra que para que las resinas poliméricas se usen con agua, tienen que ser químicamente congruentes.

Idealmente, este no suele ser el caso que requiere una alteración de la estructura del polímero de la resina o el uso de un emulsionante.

Por lo general, esto hace que los recubrimientos a base de agua sean marginalmente más costosos que sus contrapartes a base de solventes.

  • Además, incluso cuando las resinas se han modificado y complementado para permitir su uso con agua, la unión se debilita con el tiempo.

En última instancia, encontrará que su capacidad protectora es limitada donde el ambiente es muy húmedo.

¿Por qué la adhesión es un problema durante el revestimiento de conformación?

La adherencia se refiere a la adherencia o conformidad del recubrimiento con las características del tablero en la aplicación.

Lograr una buena adherencia es primordial para evitar golpes y espacios debajo del revestimiento.

Para evitar que esto suceda, la superficie del tablero debe limpiarse antes del proceso de recubrimiento.

La limpieza elimina contaminantes como partículas de polvo y humedad.

La adherencia del revestimiento de conformación al tablero se puede medir mediante una prueba de sombreado cruzado.

En esta prueba, se hace un patrón de líneas en el pelaje empleando un marcador especial.

Este patrón luego se graba y luego se retira.

El patrón no debe ser visible en la superficie del sustrato.

¿Cuáles son los inconvenientes de emplear revestimientos de conformación a base de solventes?

Los recubrimientos a base de solventes son populares por sus cualidades como buena penetración, flexibilidad y alta resistencia a varios elementos ambientales.

Sin embargo, existen algunos inconvenientes asociados con el uso de este tipo de recubrimientos.

  • Los recubrimientos a base de solventes tienen un olor fuerte que puede causar problemas de salud a las personas cuando se inhalan.

Como tal, encontrará que se requiere el uso de equipo de protección, como máscaras faciales, al manipular estos productos.

  • Encontrará que los solventes utilizados en estos recubrimientos pueden incendiarse y requieren un almacenamiento adecuado para evitar el riesgo de incendios importantes.

Sin embargo, cuando se usa en PCB, el curado alivia el peligro de inflamabilidad.

  • Los recubrimientos a base de solventes se consideran compuestos orgánicos volátiles. Posteriormente, usted encuentra que estas sustancias pueden causar emisiones que son perjudiciales para nuestro medio ambiente.
  • Cuando se utilizan recubrimientos a base de solventes en aplicaciones de dos partes, el uso de recubrimientos más gruesos puede perjudicar otras cualidades del desempeño del recubrimiento.

Por ejemplo, un revestimiento más grueso obstaculizará la flexibilidad del revestimiento, lo que provocará grietas por la tensión térmica.

¿Qué problema le causa la humedad a una PCB sin el recubrimiento adecuado?

La humedad es el contenido de agua presente en la atmósfera.

La humedad es una de las principales razones de la corrosión en la placa de circuito.

Las moléculas de agua interactúan con las partes metalizadas del tablero provocando la formación de óxido.

Para evitar tales escenarios, la resistencia del revestimiento a la humedad debe determinarse mediante una prueba de humedad.

¿Cuáles son las Principales Causas de Preocupación por el uso de Conformal Coating?

Los revestimientos de conformación se proporcionan principalmente para cumplir un propósito de protección.

La protección suele ser de elementos ambientales presentes en las áreas de aplicación para garantizar la durabilidad de la PCB.

Algunos de estos elementos que son motivo de preocupación en el desempeño de una junta son:

Recubrimiento conformado de PCB
Recubrimiento conformado de PCB
  • Extremos de temperatura que pueden atribuirse a los cambios estacionales.

Por ejemplo, el invierno se asocia con temperaturas muy bajas, mientras que el verano experimenta picos de temperatura.

  • Fluctuaciones de temperatura que resultan en la sujeción constante del tablero a valores de temperatura contrastantes. Usted encuentra este presente en maquinaria donde la temperatura sube durante la operación y baja cuando se apaga.
  • Niebla salina y niebla que prevalecen en las condiciones húmedas de las zonas costeras. La presencia de sal acelera el proceso de corrosión de las piezas metálicas.
  • Condiciones con niveles de humedad saturados y altos como regiones ecuatoriales y montañosas. En este caso, la presencia de humedad es elevada, lo que provoca un posible problema de eficiencia de la placa.
  • Condiciones adecuadas para el crecimiento de hongos que pueden ocurrir en un tablero desprotegido, lo que resulta en problemas de rendimiento.
  • Áreas con niveles elevados de gas que tienen un efecto corrosivo como zonas industriales en interacción con el agua. Esto puede suceder cuando llueve.
  • Exposición excesiva a la radiación solar en áreas con poca cobertura de nubes, como desiertos, áreas áridas y el espacio.
  • Presiones atmosféricas extremas que pueden afectar las conexiones del tablero. Puede encontrar equipos sujetos a tales condiciones en astrofísica y desarrollos relacionados con el espacio. Las aplicaciones subacuáticas también están sujetas a esta preocupación.

¿Por qué la niebla salina es una fuente de problemas para el revestimiento de conformación?

Sin una prueba de niebla salina, se pone en duda el rendimiento protector de un revestimiento de conformación.

Encuentras esto cierto, especialmente en las regiones costeras.

Las nieblas salinas contienen moléculas de agua y combinaciones de sales que exhiben altos niveles de corrosión.

En consecuencia, cuando se les permite penetrar un recubrimiento, pueden causar daños masivos a las partes metálicas de la PCB.

¿Por qué fallaría un revestimiento de conformación?

Un revestimiento de conformación aplicado no cumpliría su función protectora en función de varios factores además del método de aplicación.

Encontrará que los siguientes aspectos contribuirán a la falla de un recubrimiento:

  • A veces encuentra que la fórmula para el recubrimiento de resina es inadecuada para soportar ambientes saturados que generan condensación.

En consecuencia, se debe tener especial cuidado al elegir un material en particular.

  • Un revestimiento también puede fallar debido a una distribución y espesor inadecuados.

Encontrará esto común en diseños de tableros complejos con límites pronunciados y rellenos de diferentes tamaños.

En este caso, la selección adecuada del material y método de aplicación será vital.

  • Cuando el proceso de curado no se realiza de manera integral, se dará cuenta de que el recubrimiento no logrará alcanzar todas sus capacidades.

Como resultado, su capacidad protectora se verá muy disminuida.

  • La falla del recubrimiento puede ocurrir cuando el material de recubrimiento entra en contacto con otro material relacionado con la placa de circuito, como el fundente de soldadura.

Encuentra que esto diluye la calidad del pelaje en el punto de interacción reduciendo su capacidad protectora.

Por lo tanto, debe asegurarse de que el panel esté limpio antes de aplicar el revestimiento.

¿Qué parámetros eléctricos están cubiertos en las pruebas eléctricas del revestimiento de conformación?

Las pruebas de las capacidades eléctricas del revestimiento de conformación buscan establecer su rendimiento en varios aspectos, que incluyen;

  • El valor de la constante dieléctrica.
  • El factor de disipación del recubrimiento.
  • El índice de seguimiento comparativo del recubrimiento.
  • La rigidez dieléctrica del recubrimiento.
  • El valor de la resistencia del aislamiento de la superficie del revestimiento.

¿Los recubrimientos de conformación de PCB resisten el agua y los solventes?

La capacidad de los recubrimientos para resistir las moléculas de agua dependerá de la naturaleza de la interacción y la duración.

Cuando una PCB con un recubrimiento se sumerge en agua, sucumbirá en poco tiempo.

Encontrará que la mayoría de los recubrimientos de PCB no son impermeables.

En cuanto a los disolventes, la resistencia alcanzada depende de la composición química del disolvente.

Los solventes con fuertes concentraciones molares son mucho más dañinos en exposición prolongada.

PCB protegido con revestimiento de conformación
PCB protegido con revestimiento de conformación

¿Cómo pueden los ciclos térmicos presentar un problema para el revestimiento de conformación?

Los ciclos térmicos abarcan las fluctuaciones de temperatura experimentadas en los entornos en los que operan los PCB.

Los PCB se pueden usar en entornos donde los valores de temperatura pueden fluctuar varias veces durante su vida útil.

Posteriormente, los recubrimientos de estos PCB deben someterse a pruebas de ciclos de temperatura para garantizar su confiabilidad en tales situaciones.

Sin la capacidad adecuada, el recubrimiento puede sucumbir a los ciclos de temperatura que pueden causar grietas y desprendimiento.

En consecuencia, los contaminantes como la humedad y los solventes pueden llegar a la superficie de la placa donde iniciarán la corrosión.

Una prueba común es someter el recubrimiento a temperaturas entre -55 oC y +125oC durante un período prolongado.

¿Qué es el flujo de revestimiento de conformación?

El flujo de recubrimiento ocurre durante el proceso de aplicación del recubrimiento cuando el solvente de recubrimiento fluye desde las áreas de depósito hacia áreas no designadas.

El flujo del recubrimiento es un problema, especialmente para las placas con vías de conexión, ya que el recubrimiento puede llegar a estas vías.

Para mitigar este problema, es recomendable sellar estas vías rellenándolas o cubriéndolas con una máscara de soldadura.

También es importante prever la separación de los componentes que se van a recubrir y los que no.

¿Qué problemas están asociados con la aplicación de recubrimientos?

La aplicación de recubrimientos es un proceso importante que se puede realizar de diferentes maneras.

Algunas metodologías comunes son a mano usando un cepillo o un dispositivo rociador o automáticamente.

La elección de la aplicación depende de factores como las necesidades de costes y el material de revestimiento.

A la hora de llevar a cabo la aplicación de un revestimiento, puede enfrentarse a varias dificultades.

En teoría, generalmente se desea lograr una cobertura completa del área del tablero que se va a recubrir.

Sin embargo, lograr aplicar un recubrimiento por todas partes se ve obstaculizado por el diseño y la complejidad de la placa.

Es especialmente difícil cuando muchas áreas del tablero no se van a recubrir y colocar por todas partes.

Además, el problema se agrava cuando se aplica manualmente el revestimiento mediante el uso de una brocha.

Encontrará que esto requiere la laboriosa tarea de enmascarar todas las áreas que no se van a recubrir.

Esto es antes de acariciar con cuidado las áreas sin máscara para evitar manchas y salpicaduras.

Además, al aplicar revestimientos, otra dificultad es determinar el espesor y la uniformidad apropiados.

Si bien puede lograr la uniformidad de la superficie y el espesor uniforme con los procesos de recubrimiento automatizados, es mucho más difícil a mano.

En consecuencia, la capa resultante será irregular.

¿Cómo se prueban los problemas relacionados con la exposición a los rayos UV?

La exposición a los rayos ultravioleta puede obstaculizar la funcionalidad de la placa, especialmente cuando se usa para aplicaciones de alta frecuencia.

Para evitar problemas relacionados con dicha exposición, los recubrimientos se someten a pruebas de intemperie para establecer su nivel de resistencia.

Una prueba típica implicará que los tableros revestidos se sometan a fuentes de luz ultravioleta durante más de mil horas.

La cantidad de tiempo significa la intensidad del entorno real en el que se utilizará la placa.

Un tablero con notables cualidades protectoras conservará su claridad en tales condiciones.

¿Cuáles son los desafíos de diseño de tableros que enfrenta el proceso de recubrimiento?

Recubrimiento de conformación en PCB
Recubrimiento de conformación en PCB

El revestimiento se realiza para ofrecer protección a la PCB contra elementos como el polvo, la humedad y la radiación.

La mayoría de los recubrimientos son a base de solventes y requieren un proceso de curado para formar la capa protectora que generalmente no es conductora.

Sin embargo, algunas áreas de la placa no están recubiertas por cuestiones de forma o función.

Encuentra que recubrir PCB con muchas áreas que no deben recubrirse es un desafío.

Encontrará esto especialmente cierto para producciones de gran volumen.

Técnicas de aplicación como el recubrimiento selectivo remedian el proceso eliminando la necesidad de enmascarar todas estas áreas.

Sin embargo, el tiempo necesario para completar una sola capa sigue siendo mucho.

En consecuencia, encuentra la necesidad de ubicar las características que no se van a recubrir a lo largo de un lado de la placa para permitir un procesamiento más rápido.

Además, tener menos de estas características a bordo ayuda a acortar el tiempo del ciclo de recubrimiento.

¿Por qué los recubrimientos gruesos son propensos a fallar?

Si bien los recubrimientos más gruesos son eficientes en algunas aplicaciones, como los recubrimientos de dos partes, muchas veces los recubrimientos demasiado gruesos están predispuestos a fallar.

Encontrará que un modo de falla común de los recubrimientos gruesos es el agrietamiento.

El resultado es la formación de espacios a través de los cuales los elementos ambientales, como la humedad, pueden filtrarse en la superficie del tablero.

Se observa la falla de recubrimientos gruesos muchas veces como resultado de las deformaciones inducidas térmicamente.

Tales tensiones pueden ser iniciadas por ambientes de temperatura extrema durante períodos prolongados y fluctuaciones continuas de temperatura.

El nivel de daño causado por la tensión térmica también dependerá del material de resina utilizado para el recubrimiento.

Además, cuando usa recubrimientos gruesos, descubre que durante ese proceso de curado, algunos solventes quedarán atrapados en la capa.

La cantidad de disolvente atrapado diferirá del material utilizado.

El solvente presente en la capa de revestimiento disminuirá la resistencia del revestimiento a elementos como la temperatura y la humedad.

¿Qué problemas están asociados con la viscosidad de los recubrimientos de conformación?

La viscosidad es la resistencia al flujo de un fluido.

Los revestimientos se proporcionan como disolventes cuya fluidez es importante para determinar la cobertura y el espesor del revestimiento.

Además, los recubrimientos con una viscosidad muy baja son propensos al flujo del recubrimiento.

El flujo del recubrimiento puede dificultar el rendimiento de los componentes montados en la superficie, como las rejillas de bolas.

Descubrirá que un recubrimiento con una viscosidad baja puede filtrarse debajo de estos componentes e interferir con su conexión eléctrica a la placa.

Además, un recubrimiento con baja viscosidad tardará considerablemente más en curar.

Alternativamente, los revestimientos con una alta viscosidad serán mucho más difíciles de aplicar, especialmente cuando se usa una brocha.

Además, el espesor logrado con dicho material de revestimiento será muy irregular.

Para lograr uniformidad, es importante determinar la viscosidad óptima del material.

Puede mejorar la viscosidad de un material de revestimiento de conformación modificando su proceso de fabricación para adaptarlo a sus necesidades de flujo.

Otro enfoque es emplear el uso de una imprimación en el recubrimiento.

Igualmente importante para establecer la viscosidad correcta es mantener los valores óptimos de temperatura al desarrollar la viscosidad del material.

Esperamos que esta guía haya resuelto todos sus problemas de revestimiento conformado.

Sin embargo, en caso de que tenga alguna pregunta, Venture Electronics está aquí para ayudarlo. póngase en contacto con nosotros.

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