Hace una década, ¿te imaginabas usando tu smartphone bajo una lluvia torrencial o tu pulsera de actividad sudando? Gracias a las PCB impermeables. Estas PCB, especialmente diseñadas, cuentan con circuitos impresos impermeables que protegen tus dispositivos del agua y otros líquidos. Todo esto sin afectar su rendimiento.
En una encuesta realizada en 2024 por Allstate, el 21% de los propietarios de teléfonos dañaron sus teléfonos inteligentes al dejarlos caer accidentalmente en el agua.
En otra encuesta de Statista, el 39% de las personas informaron haber dejado caer sus teléfonos al agua.
Estas estadísticas resaltan la prevalencia de daños por agua en dispositivos electrónicos móviles. También demuestran la importancia del recubrimiento impermeable para PCB.
Entonces, en el siguiente artículo, leeremos los conceptos básicos y avanzados de PCB impermeable.
Puntos Clave
1. ¿Qué es una PCB resistente al agua?
2. Las limitaciones de los PCB impermeables
3. ¿Qué método de impermeabilización de PCB es mejor?
¿Qué es una PCB resistente al agua?
Una PCB impermeable cuenta con un recubrimiento conformal. Este recubrimiento ofrece una protección significativa contra impactos ambientales como agua, productos químicos u otros líquidos.
Características clave de una PCB resistente al agua:
● Recubrimiento conformado:
● Resistencia al agua:
● Selección de materiales:
● Conectores sellados:
PCB resistentes al agua y al agua
Existe una distinción clave entre estos dos términos:
● PCB resistente al agua: Las placas de circuito impreso (PCB) impermeables actúan como dispositivos sumergibles. Estas placas protegen los dispositivos del agua y otros contaminantes.
● PCB resistente al agua: Los PCB resistentes al agua brindan protección a corto plazo, como contra pequeñas salpicaduras.
Componentes de una PCB impermeable:
La PCB impermeable se compone de muchos elementos principales:
Base: Contiene las pistas y componentes conductores incrustados o montados en un material de sustrato. Materiales de PCB impermeables.
Alta Tg FR-4: Como el normal pero con mayor resistencia a la humedad.
(No necesariamente en el precio sino exactamente en cómo maneja los elementos) PTFE (teflón): excelente resistencia al agua y a los químicos, aunque aún así es caro.
Cerámico: Ofrece alta conductividad térmica y buena resistencia al agua. Sin embargo, es frágil y difícil de implementar.
Rastros conductivos - Son las vías de cobre sobre un sustrato por donde navegarán las señales eléctricas en un circuito.
Partes: Componentes con mejor resistencia a la humedad Componentes resistentes al agua
Revestimiento protector: Recubrimiento conformal delgado de menos de 12 micras para evitar la penetración de líquidos entre las capas vulnerables. Algunos ejemplos incluyen parileno, epoxi, uretano y silicio.
Beneficios de la impermeabilización de dispositivos electrónicos
La electrónica impermeabilizante ofrece los siguientes beneficios:
Proteger de la corrosiónEl agua puede erosionar electrolíticamente y destruir la ruta conductora. La impermeabilización también protege los elementos metálicos de sus componentes metálicos del agua. Al mismo tiempo, prolonga su vida útil.
Cortocircuitos mínimosEl agua podrá fluir sobre la PCB y los obstáculos. De esta manera, se permite el contacto entre dos pistas conductoras en la placa. Con el tiempo, se producen cortocircuitos. La impermeabilización reduce la probabilidad de que esto ocurra y permite que los circuitos funcionen correctamente.
Menos daños por descarga electrostática (ESD)Generalmente, la humedad se deposita en la superficie de la PCB. Esto también disminuye la resistencia superficial. Puede provocar un movimiento considerable de la resistividad superficial; sin embargo, la impermeabilización lo reduce considerablemente.
¿Cuáles son las razones clave para impermeabilizar los dispositivos electrónicos?
Las propiedades de los materiales de recubrimiento conformal difieren. Por lo tanto, se recomienda seleccionar materiales de recubrimiento que cumplan con estas tres características fundamentales. Ofrecen buena resistencia al agua, adhesión y propiedades dieléctricas.
Elección del material del sustratoSe pueden utilizar materiales FR-4 y similares para impermeabilizar el tablero. También se pueden utilizar materiales cerámicos. Además, los materiales de sustrato reducen el riesgo de penetración de humedad en el tablero.
Protocolos de prueba: Las PCB más húmedas deben someterse a pruebas para verificar que los resultados obtenidos cumplan con las expectativas. Estas pueden incluir pruebas de humedad, niebla salina o inmersión. Según la aplicación, los protocolos de prueba determinan el rendimiento de un recubrimiento.
Pruebas: La evaluación de la alternativa de impermeabilización seleccionada se basará en datos de pruebas. Esto también demuestra que el PCB puede ejercer una presión excesiva.
Las limitaciones de los PCB impermeables
Selección de materiales:
En este caso, los recubrimientos impermeables y los materiales de sustrato resistentes al agua probablemente costarán más que los no impermeables. Esto también probablemente requerirá un sellado aún más personalizado para los conectores, lo que podría incrementar aún más los costos.
Tiempo de aplicación:
Las PCB más complejas pueden requerir más tiempo para aplicar los recubrimientos conformados. Esto puede generar mayores costos y tiempos de producción.
Pruebas:
También podrían requerirse pruebas previas para verificar la eficacia de los materiales impermeabilizantes. Las pruebas de humedad, niebla salina y inmersión son algunos ejemplos. Esto conlleva ensayos de desarrollo más largos y costosos.
Espesor de revestimiento:
Recubrimientos más gruesos = mejor impermeabilización También agrega peso a la PCB.
Disipación de calor:
Ciertos tipos de recubrimientos conformados incluso contribuyen a la disipación del calor. Esto significa que una PCB debe ser capaz de resistir mucho calor.
Atenuación de la señal:
Un problema de diafonía entre pistas en PCB de alta frecuencia puede... Existen algunos recubrimientos conformados que generan una atenuación menor, por lo que deben tenerse en cuenta al elegir y validar los materiales.
Recubrimiento: Si se realizan reparaciones, es necesario volver a aplicar el recubrimiento conformal. Impermeabilizar la PCB es más costoso y requiere un esfuerzo adicional. Sin embargo, el recubrimiento es más costoso y complejo de reparar.
¿Cómo impermeabilizar una placa de circuito?
En esta sección, leerá cómo convertir una PCB estándar en una placa de circuito impermeable.
Los recubrimientos conformados son simplemente una fina capa protectora. Están diseñados para proteger los componentes eléctricos de la exposición al agua.
Tipos de revestimientos conformados
Cada material de recubrimiento tiene sus propias ventajas y desventajas. Los recubrimientos comunes son los siguientes:
Parileno C y N:
Recubrimientos conformados de parileno C y N, sin poros. Detalles técnicos: Se trata de recubrimientos altamente conformados. El parileno C muestra una excelente resistencia química y a la humedad. Además, es una mejor opción para el aislamiento eléctrico en comparación con la variante de parileno C.
Ventajas: Ideal para geometrías complejas, la mejor barrera de humedad y propiedades dieléctricas.
Contras: Requiere mucho equipamiento y es caro.
Epoxy:
Información técnica: Los recubrimientos epoxi varían en resistencia química y flexibilidad.
Pros: Es asequible.
Contras: Disminuye ligeramente la disipación de calor y el epoxi debe curarse adecuadamente para funcionar mejor.
Uretano:
Ventajas:Enfoque duradero y versátil en la resistencia a la abrasión (utilizando capas variables), bueno con la humedad.
Desventajas:
Tiempo de curado prolongado en comparación con los epóxicos, poca resistencia química en comparación con otras opciones.
Silicona:
Especificaciones técnicas: El silicio tiene una gran resistencia química pero no es adecuado para dispositivos que requieren alto voltaje.
Ventajas:Alta flexibilidad, buena estabilidad térmica y resistencia química.
Desventajas:Los esfuerzos dieléctricos más bajos no son adecuados para dispositivos de alta potencia
Polímeros de alta densidad:
Los polímeros tienen muy buenas propiedades de barrera contra la humedad.
Ventajas: - Control eficiente de la humedad y rendimiento térmico.
Desventajas:Es caro.
Elegir el revestimiento conformado adecuado
La selección del recubrimiento conforme adecuado es un proceso detallado, que debe reflejar varias condiciones como:
Compatibilidad de materiales: Debe poder acomodar sus componentes con el revestimiento.
Detalles de la aplicación: Requisitos de la aplicación: Se requieren geometrías complejas para el recubrimiento. ¿Es fundamental la flexibilidad? Con base en estos requisitos, puede tomar una decisión.
Métodos de aplicación del recubrimiento conformado
Secado El recubrimiento, también conocido como pintura en aerosol, utiliza aire comprimido para pulverizar. Es ideal para diseños más elaborados. Sin embargo, es necesaria ventilación para evitar respirar el material de recubrimiento.
Inmersión: La PCB se sumerge en el material de recubrimiento, con una cobertura completa de las superficies superior e inferior. Este método solo funciona para la fabricación a gran escala. Sin embargo, requiere equipos y experiencia sofisticados.
Cepillado:- Este es un proceso manual en el que el recubrimiento se aplica con brocha. Es ideal para pequeñas aplicaciones administrativas.
¿Qué método de impermeabilización de PCB es mejor?
Deberá seguir el procedimiento estratégico para elegir la mejor opción para su impermeabilización. A continuación, lo analizaremos brevemente.
Pruebas confocales vs. recintos
Esto se realiza de dos maneras: recubrimientos conformados y carcasas para impermeabilizar PCB. Aquí, analizaremos sus ventajas y sus archivos:
Revestimiento de conformación:
Ventajas:
· Proporciona un escudo delgado y liviano que protege las piezas más frágiles.
· Precio general más bajo que los gabinetes
· Ayuda a que la superficie general siga mostrando calidez a través del material de cobertura.
· Más accesibles para la inspección y mantenimiento de la PCB que aquellos con carcasa.
Desventajas:
· El revestimiento conformado también está disponible, pero no brinda protección total contra la inmersión en agua según el tipo de revestimiento utilizado.
· Resistencia al impacto físico: los entornos más hostiles que implican impactos físicos extremos harán que el revestimiento conformado no sea adecuado.
Recintos:
Ventajas:
· Proporciona fuertes barreras físicas que evitan que la humedad entre en la PCB.
· Posibilidad de diseño totalmente sumergible.
· Apoyo a infraestructura adicional a nivel de PCB
Desventajas:
· Puede escalar drásticamente en tamaño y peso para toda la solución.
· Debido a que el material de sus recintos actúa como otro bloqueador de escape, el recinto limita el flujo de aire y la disipación de calor.
· Abrir el gabinete para acceder a la PCB para inspección podría romper este sello.
· Más costoso que el recubrimiento conformado en general.
Recubrimiento de una sola capa vs. Recubrimiento multicapa
Los recubrimientos conformados se aplican principalmente en monocapa o multicapa, según los requisitos de la aplicación. Analicemos las opciones:
Recubrimiento de una sola capa:
Ventajas:
· Un proceso menos complicado permite una aplicación más rápida.
· Esto logra un equilibrio saludable entre la protección y la prevención de la disipación del calor.
Desventajas:
· No es tan capaz de brindar protección en condiciones ambientales adversas.
· Menor margen de error, ya que es necesario obtener una cobertura completa para obtener el mejor rendimiento
Recubrimiento multicapa:
Ventajas:
· El producto incluye una gran protección para evitar de manera más efectiva que el agua y otros contaminantes toquen su vehículo.
· permite la estratificación compuesta con materiales de recubrimiento adaptados a cada capa individual
· Cierta redundancia si se producen defectos de recubrimiento en una de las capas.
Desventajas:
· El recubrimiento más grueso puede influir significativamente en la disipación del calor.
· Esto da como resultado una placa bastante pesada y grande, y el peso o el tamaño son preocupaciones clave en muchas aplicaciones con limitaciones de espacio.
· Una barrera más costosa; el proceso de solicitud es increíblemente complejo y largo.
Materiales de impermeabilización de PCB
¿Qué material impermeabilizante elegir? En la siguiente sección, analizaremos cómo determinar un material impermeabilizante viable.
Materiales a base de resina
Muchos recubrimientos conformados se basan en materiales de resina. Ofrecen una excelente adhesión y protección. A continuación, un resumen de algunas decisiones críticas:
Epoxy:
Excelente adhesión sobre una amplia gama de componentes de PCB
Sellador transparente (resistencia a la corrosión): proporciona una barrera protectora a su aplicación contra los peligros ambientales.
Características de aislamiento térmico: Conductividad térmica y naturaleza aislante del material.
Uretano:
Introducción Adhesión de la película: Presenta una excelente adhesión a diversos sustratos. Entre ellos se incluyen aquellos con mayor flexibilidad y formulaciones comparablemente versátiles.
Resistencia química: Mejora la resistencia del material a muchos productos químicos.
Térmicamente: Su rendimiento térmico es similar al de un epoxi. Las PCB con alta generación de calor requieren un cuidado especial.
Parileno
El parilelo es un material depositado por vapor. Presenta las siguientes características:
Adhesivo completo: Excelente adhesión a una amplia gama de sustratos.
Resistente a la corrosión - Puede soportar la mayoría de los productos químicos y la humedad.
Rendimiento térmico - Algunos son más resistentes al calor, mientras que otros soportan perfectamente los ambientes fríos.
Silicona
Las ventajas que tiene la silicona sobre otros materiales en la impermeabilización de PCB incluyen:
AdhesiónLa adhesión de materiales a la superficie se denomina adhesión. También controla la expansión y contracción térmica.
Resistente a la corrosión: Presenta buena resistencia a la humedad y a diversos productos químicos. Sin embargo, no es apto para entornos erosivos.
Rendimiento térmico: Excelente estabilidad térmica y amplia flexibilidad en el rango de temperatura.
¿Cómo probar una PCB impermeable?
También debe verificarse la protección de todas las placas de circuito impreso (PCB) impermeables. Esto abarca los diferentes tipos de pruebas que permiten comprobar la impermeabilidad.
Inspección visual
Inspección visual: Una de las partes más importantes de la inspección de impermeabilización. A continuación, se detallan los aspectos a considerar:
Cobertura total: Asegúrese de que la superficie esté completamente cubierta por la capa.
Continuidad: El recubrimiento sólido debe aplicarse de manera uniforme y no deben quedar bolsas ni espacios abiertos en la capa metálica.
Consistencia del color: Busque un color que pueda haber variado de manera desigual en el recubrimiento a medida que se aplicó.
Verifique los componentes Verifique las aplicaciones para detectar cualquier daño recurrente fuera de Fortunate Patcher
Pruebas eléctricas
El recubrimiento no ha afectado el funcionamiento de la PCB: se utilizan pruebas eléctricas para confirmarlo. A continuación, se presentan algunas técnicas estándar:
Prueba de conductividad iónica: Esta medida se utiliza para verificar si el recubrimiento puede conducir la electricidad. Una conductividad baja indica un buen recubrimiento.
Prueba en circuito: Es fundamental probar todo el circuito después de la impermeabilización. Esto permite que el dispositivo cumpla con sus funciones de forma más eficiente.
Pruebas ambientales
Diversas metodologías que se pueden utilizar en el campo de las pruebas ambientales son:
Prueba de humedad: Este proceso se realiza principalmente para evaluar la exposición de los dispositivos de PCB a altos niveles de humedad. Además, se examina la resistencia al agua de este recubrimiento.
Choque térmico: Un dispositivo de PCB se expone a fluctuaciones rápidas de temperatura. Esto sirve para monitorizar la expansión térmica del recubrimiento.
Pruebas de exposición química: Algunas aplicaciones están diseñadas para funcionar en condiciones de exposición química; estas aplicaciones han sido sometidas a dichas condiciones. Esta prueba evalúa la resistencia del recubrimiento a una sustancia química, detergente o disolvente.
Pruebas de detección de fugas
Se pueden realizar pruebas específicas de detección de fugas para aplicaciones críticas:
Prueba de penetración de tinta: Se aplica una solución sobre la capa. El uso de fugas revelará el punto defectuoso.
Prueba de fugas al vacío: Consiste en colocar la placa de circuito impreso (PCB) en una cámara de vacío. En este caso, las fugas se detectan con equipos especializados.
¿Cómo quitar el revestimiento conformado de una PCB impermeable?
La eliminación del recubrimiento conformal es obligatoria al reparar o reacondicionar PCB. Métodos comunes de eliminación: Alter Yourself.
Quitar la protección con el método del disolvente
Este proceso requiere el uso de disolventes específicos que disuelven el recubrimiento conformado.
Consideraciones Técnicas:
Lista de disolventes según el tipo de material de recubrimiento
Debido a que los solventes a menudo son inflamables (explosivos), siempre es necesario usar EPP para proteger la seguridad personal.
Este proceso lleva tiempo y hay que asegurarse de que los disolventes desaparezcan o de lo contrario será malo.
Microgranallado
Este método utiliza un medio abrasivo para la eliminación del revestimiento conformado.
Raspado y molienda
Estos incluyen técnicas físicas, como raspar o pulir el revestimiento de la PCB.
Debe hacerse sólo si no tiene otra opción, ya que este método puede rayar la superficie de la PCB.
Estos métodos sólo son adecuados para áreas pequeñas.
¿Cómo asegurarse de que el revestimiento conformado impermeable esté en la superficie?
El siguiente paso del proceso es asegurarse de que todos los puntos de la placa de circuito estén completamente cubiertos por un revestimiento protector impermeable, lo que se puede hacer:
Inspección visual de la barra de torsión con iluminación correcta
El recubrimiento del componente se inspecciona visualmente para verificar su cobertura y obtener una buena iluminación. Sin embargo, es difícil lograr una luz difusa intensa con una lupa (como una lámpara de aumento). El objetivo es inspeccionar toda la superficie de la PCB.
Angles:Vea la PCB desde múltiples ángulos para garantizar que tenga una cobertura completa para todos los puntos ocultos
Para garantizar que obtenga los resultados de cobertura óptimos posibles, es importante comparar sus observaciones con los estándares de referencia existentes para identificar dónde se pueden realizar mejoras.
Inspección de Penetrantes por Fluorescencia (FPI)
Este método proporciona una visión más profunda de las fallas del recubrimiento.
ProcedimientoSe aplica un tinte fluorescente a la pieza y se deja filtrar por cualquier grieta. El tinte fluorescente restante se iluminará con la luz ultravioleta.
Ventajas: FPI puede detectar defectos incluso en tamaños microscópicos de fotocopias.
Desventajas:
FPI requiere una gran cantidad de recursos, tanto en equipos como en personal capacitado.
La prueba eléctrica
Éstos son cada uno de los problemas potenciales tal como se observa en la prueba de continuidad eléctrica:
Procedimiento: Prueba los puntos en una PCB para asegurar la continuidad eléctrica entre las pistas interconectadas. La prueba de continuidad detecta problemas de conductividad en las pistas, pero no indica las posiciones exactas.
¿Qué efecto tiene el cambio de temperatura en una PCB resistente al agua?
Las fluctuaciones de temperatura afectan el revestimiento conformado y los componentes de PCB.
Impacto en las propiedades del recubrimiento:
Los recubrimientos de baja temperatura pueden volverse quebradizos y agrietarse a bajas temperaturas debido a la disminución de la flexibilidad.
Adhesión: El recubrimiento se ve muy afectado por las temperaturas extremas. Esto puede, por ejemplo, provocar su desprendimiento.
Afecta el rendimiento del componente:
Por ejemplo, las propiedades eléctricas de algunos condensadores pueden variar ligeramente con el paso del tiempo y el aumento de temperatura. Por lo tanto, la diferencia en la selección de componentes es fundamental.
Expansión térmica: la placa de circuito y sus componentes se expanden muy ligeramente al calentarse. El recubrimiento de expansión térmica ayuda a reducir la tensión en los componentes.
Consideraciones de impermeabilización
La construcción de una PCB impermeable debe tener en cuenta muchos aspectos de la inducción. Por ejemplo:
1. En este post aprenderás sobre el entorno de la aplicación.
Para poder diseñar la PCB perfecta, primero hay que entender en qué entorno se desarrollará. Algunas preguntas importantes que hay que plantearse son:
Tipo de humedad: ¿Recibe salpicaduras ocasionales o es una inmersión constante? Selección del revestimiento impermeabilizante: Se determina según la cantidad de contacto con el agua.
Temperaturas de funcionamiento: ¿Qué tan frías y calientes pueden llegar a estar dentro de la tienda? Elija materiales con baja resistencia al calor.
Exposición a sustancias químicas: ¿La PCB entrará en contacto con sustancias químicas agresivas? Asegúrese de que el recubrimiento sea resistente a las sustancias químicas.
Estrés debido a la vibración (física): ¿La PCB será propensa a vibraciones? Busque recubrimientos con alta flexibilidad.
Entendiendo las razones que influyen en el tipo de entorno donde se instala el revestimiento impermeabilizante, ahora entendamos algunos puntos críticos antes de determinar cuándo y dónde se requieren revestimientos impermeabilizantes.
2. Compatibilidad de materiales
La longevidad depende en gran medida de la compatibilidad. Considere estos aspectos:
Adhesión del recubrimiento al sustrato: El recubrimiento debe adherirse correctamente al sustrato.
Compatibilidad de recubrimientos/componentes: Evita que el material recubierto emita gases nocivos. Además, no inicia una reacción química.
Compatibilidad de juntas de soldadura: los recubrimientos pueden afectar con frecuencia la soldabilidad de piezas críticas.
3. Restricciones de tamaño y peso
Algunos métodos de impermeabilización pueden verse afectados por restricciones de tamaño y peso:
Espesor del recubrimiento: Los recubrimientos más gruesos ofrecen mayor protección, pero son más densos. Requisitos de aplicación: el recubrimiento debe ser lo suficientemente grueso como para cumplir con las expectativas.
Tamaño del gabinete (si se usa uno para protección adicional o no): el tamaño y el peso en mm tendrán un gran efecto en el procesamiento posterior.
4. Rentabilidad
Mejor aún, las soluciones de impermeabilización tienen precios diferentes. ¿Cómo identificar la forma más rentable de implementarlas?
Complejidad del recubrimiento: Los recubrimientos conformados de una sola capa cuestan menos de aplicar que las aplicaciones de múltiples capas.
Costo del gabinete: Los gabinetes aumentan significativamente el precio general en comparación con los revestimientos conformados solos.
Pruebas de calidad: debido a las altas especificaciones, es posible que tenga que invertir mucho en instalaciones de pruebas avanzadas con un costo adicional.
5. Cumplimiento normativo
En 2019, es innegable que las PCB impermeables pueden considerarse una necesidad para diversas aplicaciones. El objetivo a considerar es:
Clasificación de inflamabilidad UL 94UL es un estándar de Underwriters Laboratories para la clasificación de materiales según su inflamabilidad. Elija un material de recubrimiento que cumpla con la clasificación UL 94 para su programa.
Las industrias aeroespacial, automotriz y otras tienen estándares para PCB impermeables. Por lo tanto, asegúrese de que su diseño cumpla con las normas.
Aplicaciones de PCB impermeables
La impermeabilización de las PCB es fundamental en la industria. Las PCB impermeables se utilizan en diversas industrias, como se indica a continuación:
Aplicaciones médicas
El ECRI no tiene experiencia interna con los dispositivos de Medtronic ni informes de que se utilicen como equipo de soporte vital; probablemente se trate de un dispositivo auxiliar con algún tipo de circuito conectado a un stent o un desfibrilador. Está disponible para operación continua.
Instrumentos médicos: Los instrumentos médicos, incluyendo los ecógrafos portátiles, suelen requerir que las placas de circuito impreso (PCB) sean impermeables. Esto está diseñado para evitar que los agentes de limpieza y la humedad presentes en el entorno quirúrgico causen daños.
Aplicaciones militares
Dispositivos de comunicación militar y sistemas de control de armas: la PCB debe ser impermeable y resistente a las inclemencias del tiempo.
Equipos de comunicación - Radios Todas las radios utilizan PCB a prueba de agua para una comunicación fluida en condiciones climáticas adversas.
Aplicaciones aeroespaciales
Sistemas eléctricos: Las placas de circuito impreso del sistema de control de vuelo son impermeables.
La PCB impermeable permite el buen funcionamiento de los satélites.
Electrónica de Consumo:
La mayoría de los relojes inteligentes tienen PCB resistentes al agua. Estos dispositivos son resistentes al agua y permiten usarlos incluso al hacer ejercicio o nadar.
Los buscadores de peces en embarcaciones deben utilizar PCB que sean resistentes al agua. El agua salada es corrosiva y si la placa de circuito se moja puede dañar fácilmente los contactos.
Aplicaciones industriales -
Control de procesos: Para un funcionamiento fluido en entornos difíciles, los sistemas de control industrial utilizan PCB a prueba de agua.
Equipos de automatización robótica que utilizan PCB impermeables. Para garantizar que no se obstruyan con aerosoles refrigerantes.
Sustratos de PCB impermeables
Necesita elegir el sustrato de PCB para impermeabilización Esta sección incluye soporte para seleccionar el material de sustrato óptimo para su aplicación:
Importancia de un sustrato
El rendimiento de la impermeabilidad depende principalmente del material del sustrato de la PCB. He aquí por qué:
Absorción de humedad: Algunos materiales de sustrato son más absorbentes que otros. Este fenómeno se debe a las diversas propiedades que poseen los diferentes materiales de sustrato. Resistente al agua: reduce la cantidad de humedad que absorbe una placa de circuito impreso.
Estabilidad dimensional: los andenes no se expanden ni se encogen cuando entra humedad en ellos si tienen buena estabilidad dimensional de los sustratos.
Rendimiento térmico: Los materiales con alta conductividad térmica afectan considerablemente la tasa de transferencia de calor. Una alta conductividad térmica puede ser muy beneficiosa para un buen diseño térmico.
Ejemplos de sustratos de PCB impermeables
FR-4 (Retardante de llama 4): FR es el material base de PCB más comúnmente utilizado, tiene buena rentabilidad y es impermeable y adecuado.
PTEF (politetrafluoroetileno). Resulta que PTEF es simplemente otro nombre para el teflón. Ofrece una resistencia superior a líquidos y estabilidad térmica.
Sustratos cerámicos Los sustratos cerámicos tienen una alta conductividad térmica y una excelente resistencia química.
Conectores de sellado
Los conectores de la PCB son la parte más débil de una solución impermeable. A continuación, se detallan las razones por las que también es importante sellarlos:
¿Por qué son importantes los conectores de sellado?
Impermeabilización: Uno de los principales retos de un vehículo eléctrico es contar con conectores completamente impermeables. Si estos conectores no están sellados, se comprometería la impermeabilidad general. ¿Por qué es crucial sellarlos?
Conectores sin sellar: Los conectores sin sellar proporcionan una ruta positiva para que el agua ingrese a la PCB, lo que provoca fallas.
Adherencia: Los conectores de sellado deben adherirse a la carcasa impermeable y garantizar un resultado hermético.
Las técnicas de sellado de conectores se han estandarizado como:
Juntas y anillos tóricos: W Los sellos de junta garantizan la estanqueidad al agua alrededor del conector.
Compuestos selladores: puede utilizar un encapsulado especializado para crear un sello hermético a lo largo del conector.
Conectores resistentes al agua: Los tipos de conectores aumentados cuentan con sellos incorporados para una solución más confiable.
Personalización de PCB impermeables
Las PCB impermeables ofrecen diversas funcionalidades personalizadas según la intensidad de inversión para abordar problemas ambientales específicos. Algunos de los aspectos importantes que se pueden personalizar incluyen:
Tipo y grosor del revestimiento conformado: El tipo y grosor del revestimiento conformado afectan su resistencia al agua. El grosor aumenta el nivel de protección, pero también aumenta el peso.
Selección de componentes: Usar componentes impermeables siempre que sea posible aumentará la robustez de su PCB. Podría ser recomendable optar por carcasas encapsuladas para algunas piezas.
Gabinetes: Cajas fabricadas con materiales impermeables para mayor protección. Materiales: Cualquiera, por ejemplo, plástico ABS o aluminio.
Parámetros de prueba: Las aplicaciones pueden probarse en determinadas condiciones ambientales. Esto depende de los factores ambientales.
PCBasic: líder de la industria en PCB a prueba de agua
PCBasic es un fabricante líder de PCB a prueba de agua en China. Desde el diseño de la placa de circuito impreso (CPB) hasta la fabricación y el ensamblaje, lo tiene todo en un solo lugar. Además, puede solicitar una gama de placas de circuito impreso (PCB) como PCB flexibles, ensamblaje de PCB para prototipos y PCB multicapa de hasta 50 capas. Puede solicitar un presupuesto online para una placa PCB impermeable personalizada sin pedido mínimo. Disfrute de un plazo de entrega de tan solo 24 horas para pedidos pequeños.
Conclusión
El recubrimiento impermeable para PCB proporciona una protección robusta a los dispositivos electrónicos. Les ayuda a prolongar la vida útil de los dispositivos y a soportar entornos hostiles. En este artículo, ha explorado los diversos aspectos de las PCB impermeables, incluyendo los materiales y los métodos de prueba. Veamos cómo puede aprovechar las PCB impermeables para crear dispositivos electrónicos innovadores.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo puedo determinar la clasificación de resistencia al agua de una PCB impermeable?
No existe una clasificación de resistencia al agua estándar como el IP de las PCB impermeables. Puede consultar con el fabricante de su PCB sobre las especificaciones técnicas o los métodos de prueba, como las pruebas de humedad, niebla salina o inmersión.
¿Qué nivel de impermeabilización necesito?
El nivel de impermeabilización requerido depende de tres factores principales:
● Salpicaduras ocasionales: Un recubrimiento resistente a la humedad es suficiente.
● Exposición constante a la humedad: este es un revestimiento impermeable con buena adherencia.
● Sumersión: Es una capa más gruesa de un revestimiento impermeable.
¿Los recubrimientos impermeables aíslan de la electricidad?
Sí, los recubrimientos impermeables son aislantes eléctricos. Estos aislantes impiden que la corriente eléctrica fluya por la superficie de la placa de circuito.
¿Puedo reparar una placa de circuito impermeabilizada?
Sí, es posible reparar una PCB resistente al agua, pero se necesitan herramientas y habilidades avanzadas. Para la reparación, se seguirán los siguientes pasos:
● Eliminación del revestimiento:
● Re-recubrimiento:
Sin embargo, siempre es recomendable pedir ayuda profesional.
¿Cuál es el impacto de la PCB impermeable en la conductividad?
El impacto de la conductividad en las PCB impermeables es muy limitado. Los recubrimientos conformados delgados tienen propiedades dieléctricas que afectan negativamente la conductividad de las PCB.
