O que é o revestimento conformal de PCB?
PCB O revestimento isolante é um adesivo do tipo revestimento feito principalmente de resinas de silicone, acrilatos, poliuretano ou resinas epóxi, especificamente concebido para proteger placas de circuitos impressos. Aplicado através de processos de pulverização, escovagem ou imersão, forma uma película protetora transparente com uma espessura típica de 40-60 microns na superfície da placa de circuito impresso, protegendo eficazmente os componentes electrónicos dos factores ambientais.
Funções principais do revestimento conformal de PCB
Proteção contra a humidade
O revestimento isolante de PCB impede eficazmente a penetração de humidade nas placas de circuitos, evitando a degradação do desempenho elétrico e a expansão do material causada por ambientes húmidos. A sua densa película protetora resiste a danos nos circuitos de precisão em condições de elevada humidade (>95% RH).
Resistência à corrosão por pulverização de sal
Para ambientes marinhos ou instalações industriais com elevada salinidade, o revestimento isolante proporciona uma excelente resistência à névoa salina, protegendo a folha de cobre e as juntas de soldadura da corrosão provocada pelo ar salgado, assegurando um funcionamento estável do equipamento em ambientes agressivos.
Prevenção de mofo e isolamento
A formulação do revestimento inibe o crescimento de bolor nas superfícies das placas de circuitos, evitando curto-circuitos biológicos. Entretanto, as suas excelentes propriedades de isolamento mantêm a estabilidade do circuito e evitam interferências electrostáticas e falhas eléctricas.
Absorção de choques e amortecimento
Ao absorver e dispersar o stress mecânico através da sua película protetora elástica, o revestimento isolante reduz eficazmente os danos físicos causados aos componentes electrónicos por vibrações e impactos externos, aumentando a fiabilidade do equipamento em ambientes vibratórios.
Principais caraterísticas do revestimento isolante de PCB
- Ampla gama de temperaturas-60°C a 200°C, adequado para ambientes com temperaturas extremas
- Excelentes propriedades dieléctricas: A elevada resistência do isolamento garante a estabilidade do circuito
- Resistência à corrosão química: Resiste à erosão provocada por ácidos, álcalis, solventes e outros produtos químicos
- Transparência sem afetar a inspeção: Forma uma camada protetora transparente após a cura, facilitando a inspeção e a manutenção do circuito
- Conformidade com as normas internacionais: Cumpre as certificações da indústria, tais como MIL-I-46058C e UL94
Comparação dos principais tipos de materiais de revestimento conformal para PCB
Revestimento Conformal de Acrilato
- Velocidade de cura: Secagem da superfície em 10-30 minutos à temperatura ambiente
- Gama de temperaturas: Até 125°C
- Vantagens: Baixo custo, cura rápida, fácil retrabalho
- Aplicações adequadas: Eletrónica de consumo com requisitos gerais de proteção contra a humidade
Revestimento Conformal de Resina de Silicone
- Desempenho de temperatura: -60°C a 200°C, resistente a mudanças bruscas de temperatura
- Desempenho elástico: Excelente flexibilidade, resistência superior ao choque
- Desvantagens: Adesão relativamente fraca
- Aplicações adequadas: Eletrónica automóvel, alternância de ambientes com temperaturas altas e baixas
Revestimento conformal de poliuretano
- Desempenho a baixas temperaturas: Mantém a elasticidade abaixo de -40°C
- Resistência química: Resistente aos solventes e à corrosão química
- Limitações: Propenso a envelhecer em ambientes de alta temperatura
- Aplicações adequadas: Quadros de controlo industrial, equipamento exterior
Revestimento Conformal de Resina Epóxi
- Resistência mecânica: Forte resistência ao desgaste, excelente desempenho de proteção
- Desvantagens: Elevada fragilidade, flexibilidade insuficiente
- Aplicações adequadas: Equipamentos que exigem uma elevada resistência mecânica
Processo detalhado de aplicação do revestimento isolante de PCB
Método de escovagem
Cenários adequados: Manutenção de pequenos lotes ou reparações locais
Pontos do processo:
- Utilizar pincéis de fibras naturais para uma aplicação uniforme na mesma direção
- Espessura de controlo entre 0,1-0,3 mm
- Colocar na horizontal para curar após a aplicação, é possível um aquecimento acelerado (cozedura a 65°C durante 15-35 minutos)
Método de pulverização
Cenários adequados: Produção de pequenos e médios lotes, alta eficiência
Pontos do processo:
- Utilizar pistolas de pulverização ou latas de aerossol com movimento uniforme
- Trabalhar em ambientes fechados e ventilados com equipamento de proteção
- A pulverização em camadas assegura uma cobertura uniforme (aplicar a segunda camada após a primeira camada ter curado)
Método de imersão
Cenários adequados: Grandes equipamentos ou produção por lotes
Pontos do processo:
- Mergulhar verticalmente a placa de circuito impresso no tanque de revestimento durante 1 minuto e retirar lentamente para evitar bolhas
- Ajustar os parâmetros de imersão para garantir a consistência da espessura
- Pré-mascarar áreas sensíveis como os conectores
Revestimento seletivo
Cenários adequados: Elevados requisitos de precisão, redução do desperdício de material
Pontos do processo:
- Pulverizadores controlados por programa para uma cobertura precisa da área alvo
- Os dispositivos personalizados protegem os componentes não revestidos
- Taxa de utilização de material até 85%
Revestimento de cura UV
Cenários adequados: Eletrónica de precisão e produção rápida em massa
Pontos do processo:
- Cura rápida em 10 segundos sob exposição UV
- 100% conteúdo sólido sem evaporação de solventes, amigo do ambiente
- Observar os requisitos de cura secundária nas zonas de sombra
Guia de Tempo de Cura de Revestimento Conformal para PCB
Cura à temperatura ambiente
- Tempo de secagem da superfície: 10-15 minutos
- Cura inicial: 3-4 horas (placa transferível)
- Cura total: 24 horas (ambiente 20°C)
Cura por calor
- Ambiente 60-80°C: 15 minutos de cura total
- Pronto a utilizar após 15 minutos de arrefecimento
- Reduz significativamente os ciclos de cura tradicionais
Cura UV
- Exposição aos raios UV: Cura rápida em 10 segundos
- Alguns produtos requerem uma cura subsequente por humidade
- Adequado para linhas de produção de elevada eficiência
Factores-chave para a seleção do revestimento isolante de PCB
Seleção com base no ambiente da aplicação
- Eletrónica automóvel: Resinas de silicone (resistência às variações de temperatura e às vibrações)
- Equipamento médico: Poliuretano (proteção contra a humidade + biocompatibilidade)
- Equipamento de exterior: Resina epóxi (resistência UV + resistência mecânica)
- Circuitos de alta frequência: Materiais com baixa constante dieléctrica (evitam interferências de sinal)
Seleção com base nos requisitos do processo
- Método de aplicação: A pulverização é adequada para grandes áreas e a imersão é adequada para estruturas complexas
- Condições de cura: A cura por UV é ideal para uma produção rápida, e a cura térmica requer apoio de equipamento
- Requisitos de retrabalho: Os tipos soldáveis facilitam as reparações, os tipos não soldáveis oferecem uma melhor proteção
Normas de verificação do desempenho
- Requisitos de certificação: Normas internacionais como MIL-I-46058C, UL94
- Testes-chave: Adesão (ensaio de corte transversal), resistência à humidade (ensaio 85°C/85% RH)
- Controlo da espessura: Película seca 25-40μm (padrão), 50μm para requisitos de proteção elevados
Problemas e Soluções Comuns de Aplicação de Revestimento Conformal de PCB
Problemas de bolhas
Causas: Viscosidade elevada de revestimentos à base de solventes ou espessura excessiva
Soluções: Ajustar a viscosidade, deixar repousar durante 1 hora para libertar as bolhas, otimizar a curva de temperatura do forno
Fissuração e delaminação
Causas: Espessura da película superior a 75μm, tensão de cura excessiva
Soluções: Controlar a espessura, limpar cuidadosamente as juntas de soldadura para evitar contaminantes
Furos e casca de laranja
Causas: Humidade do substrato, poeira ou parâmetros de pulverização inadequados
Soluções: Melhorar a limpeza do substrato, ajustar os parâmetros de pulverização, utilizar diluentes de secagem lenta
Processo de aplicação de revestimento conformal de PCB mais eficiente
Para produção em massa, pulverização selectiva é o processo de revestimento isolante de PCB mais eficiente:
- Velocidades de pulverização até 15 cm/s, 5-10 vezes mais eficiente do que a escovagem
- Taxa de utilização do material até 85%, muito superior à da pulverização tradicional, que é de 30-50%
- Precisão de programação até ±0,1mm, adequada para placas de circuito de alta densidade
- Combinado com a cura UV, permite uma produção em massa rápida
Parâmetros chave do processo: Diâmetro do bocal 0,15-0,3mm, velocidade de movimento 20-50mm/s, espessura da película 25-75μm.
Conclusão
O revestimento isolante de PCB é um material de proteção essencial para os equipamentos electrónicos modernos, aumentando significativamente a fiabilidade e a vida útil das placas de circuitos em ambientes agressivos. A seleção do revestimento isolante de PCB adequado requer uma análise abrangente do ambiente de aplicação, das caraterísticas do material, dos requisitos do processo e dos factores de custo. Através de uma seleção adequada e de processos de aplicação normalizados, o revestimento isolante de PCB pode proporcionar uma proteção abrangente do equipamento eletrónico, garantindo um funcionamento estável em ambientes difíceis, como a humidade elevada, as condições corrosivas e a vibração.