Conformal coating: revestimiento de circuitos impresos

En la técnica de dosificación y encapsulado, el «revestimiento» es un proceso en el cual se recubren superficies electrónicas sensibles con una fina capa de resina de moldeo o con una laca de protección. El objetivo del revestimiento es la protección de las piezas contra influencias del medioambiente y la corrosión y, por tanto, el aumento de la vida útil y la fiabilidad de funcionamiento. Para garantizar un reparto de material homogéneo sobre la superficie, en este proceso también conocido como «conformal coating», se emplean resinas de moldeo de baja viscosidad.

Durante el revestimiento la superficie de los grupos constructivos electrónicos, tales como los circuitos impresos, se cubren de forma precisa con una fina capa de resina de moldeo o laca de protección. En función de la aplicación y de los requisitos, se pueden alcanzar espesores del revestimiento desde unos pocos micrones hasta unos pocos milímetros. Este proceso, también conocido como «conformal coating», se emplea para proteger componentes electrónicos sensibles contra las influencias del medioambiente tales como la humedad, las sustancias químicas, el polvo, el crecimiento bacteriano o las temperaturas extremas. La estabilización de componentes delicados, una conducción más estrecha de los circuitos impresos así como el alcance de una resistencia de aislamiento alta (SIR = surface insulation resistance) sobre el circuito impreso también pueden ser aspectos relevantes. Para que la protección sea fiable se debe garantizar una humectación continua de la superficie y de los cantos agudos, las conexiones soldadas y otras estructuras superficiales. Por este motivo se emplean materiales de encapsulado de viscosidad baja.

Conformal coating: aplicación y campos de aplicación

El revestimiento de circuitos eléctricos y piezas electrónicas con resinas de moldeo o acabados especiales es un proceso que se emplea en todos los ámbitos industriales en los que se requiere una gran fiabilidad bajo condiciones ambientales críticas, por ejemplo en los sectores de la automoción, la aeronáutica, la técnica de alumbrado o en el ámbito militar. También los electrodomésticos convencionales o los dispositivos de la electrónica de consumo están equipados con grupos constructivos electrónicos revestidos.

Las posibilidades de aplicación de materiales de revestimiento o «conformal coating» son muy polifacéticas, pudiéndose aplicar manualmente con un pincel o con pistolas de pulverización o mediante procesos de inmersión o pulverización automatizados. La aplicación automática o robotizada del material mediante un cabezal de dosificación adecuado suele ser usual sobre todo en el ámbito de la producción a gran escala. Mientras que los procesos manuales conllevan el riesgo de que el material se aplique de forma desigual y que quede aire atrapado en el mismo, la aplicación automática de materiales de «conformal coating» ofrece una gran productividad, una buena calidad de aplicación y reproducibilidad así como gran precisión y flexibilidad gracias a que el proceso está controlado por un programa.

También es posible revestir solo ciertas zonas del circuito impreso aplicando el así llamado procedimiento «Dam and Fill». En este caso se emplean dos materiales de encapsulado de diferente viscosidad.

Procesado fiable de materiales de conformal coating

Para garantizar una protección fiable de la superficie, es necesaria una limpieza excelente de los grupos constructivos a revestir. Los residuos de fundentes, desmoldeantes o también el polvo o las huellas dactilares no solo afectan la adherencia del revestimiento, sino que a la larga también pueden causar la avería de los componentes.

Para lograr una aplicación del material tan homogénea como posible sobre toda la superficie de la pieza, puede ser conveniente emplear sistemas de preparación con control de temperatura integrado. De esta forma la viscosidad del material de encapsulado puede ajustarse específicamente a la aplicación.

• La unidad de preparación y alimentación de materialLiquiPrep LP804 de Scheugenpflug es la solución ideal para estos casos. Además, aplicando vacío, el aire atrapado en el material de encapsulado puede eliminarse eficazmente ya durante la preparación del material.
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• Los acreditados sistemas de dosificación por pistones Dos P son perfectos para una aplicación de material exacta y con precisión de repetición. Los sistemas de dosificación volumétricos disponen de cilindros que se dimensionan apropiadamente según el volumen o la relación de mezcla necesarios. Esto garantiza una elevada seguridad del proceso, ya que la precisión de dosificación no depende de la temperatura, la presión o la viscosidad de la resina de moldeo.
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En función del material empleado, el endurecimiento puede efectuarse por radiación UV, por humedad o por temperatura. Pero, dado a que el proceso de secado se inicia en la superficie, existe el peligro de que el endurecimiento de las capas de «conformal coating» de mayor espesor sea insuficiente. La formación de sombras en los circuitos impresos puede conllevar a diferentes grados de endurecimiento y, por tanto, plantear dificultades. Existen materiales de encapsulado especiales para solucionar este problema. Estos disponen de un mecanismo de endurecimiento secundario adicional con lo que pueden compensar el endurecimiento insuficiente de las zonas de sombras. Aquí encontrará sistemas y procesos adecuados para obtener un endurecimiento fiable: endurecimiento y curado.

CONSEJO: Hay diversos tipos de materiales de encapsulado que se comportan de distinta manera con los correspondientes subsuelos. Por este motivo es crucial comprobar la adherencia y humectación del material empleado sobre el material base del circuito impreso, de los conductores de cobre, de los puntos de soldadura y de todos los componentes.