Proteja os componentes eletrônicos.
Umidade, flutuações de temperatura, vibração, poeira e diversos outros agentes podem danificar componentes eletrônicos. Esta visão geral irá orientá-lo na escolha do método de proteção adequado, desde revestimentos protetores finos até encapsulamento completo e direcionado, além de indicar os materiais mais apropriados. A SILITECH oferece suporte na seleção, fichas técnicas e alternativas, disponíveis em estoque em Gümligen.
Nesta página
Tensões · Métodos de proteção · Famílias de materiais · Guia de seleção · Por aplicação · Critérios de seleção · Processamento · Erros comuns · Perguntas frequentes · Mais informações
Por que proteger?
O que danifica os aparelhos eletrônicos?
Os conjuntos eletrônicos raramente falham devido ao componente em si, mas sim devido ao ambiente a que estão submetidos. Dependendo da aplicação, múltiplas tensões atuam simultaneamente, muitas vezes durante anos e sem possibilidade de correção. A proteção adequada começa com a compreensão das tensões relevantes.
- Umidade e condensação causam correntes de fuga, corrosão e formação de dendritos nas trilhas condutoras.
- Variações de temperatura: criam tensões mecânicas devido à expansão diferencial (CTE) do componente, da placa de circuito impresso e do composto de encapsulamento.
- Vibrações e choques exercem pressão sobre juntas de solda, fios e conectores, especialmente em veículos, drones e tecnologia militar.
- Poeira, partículas e produtos químicos: Óleos, combustíveis, produtos de limpeza e névoa salina atacam componentes desprotegidos.
- Calor: O calor residual deve ser dissipado, caso contrário, a vida útil e a confiabilidade diminuirão.
- Campos elétricos e EMC: Alta tensão requer isolamento, componentes eletrônicos sensíveis requerem blindagem contra interferências eletromagnéticas.
Seleção do método
Métodos de proteção em detalhes
Seis maneiras de proteger componentes eletrônicos, desde películas finas até blindagem. Elas podem ser combinadas.
Verniz protetor (revestimento conformal)
Camada fina, reparável
Uma camada protetora com espessura de um micrômetro contra umidade e correntes de ar dispersas, com peso mínimo. Os materiais de base variam dependendo do tipo: acrílico, poliuretano, silicone ou parileno. Adequada quando uma camada de base leve e de ampla área é suficiente.
Envasamento
Proteção máxima
O conjunto é completamente encapsulado: máxima proteção contra agentes externos, vibração e adulteração. Isso resulta em um peso maior, e a rigidez do sistema deve ser adequada à carga do componente.
Encapsulamento
Direcionado em vez de abrangente
Encapsulamento direcionado de áreas ou componentes individuais, como uma solução intermediária entre revestimento fino e encapsulamento completo. Em nível de chip, também conhecido como globtop, underfill ou dam-and-fill.
Gestão térmica
Dissipar o calor residual
Compostos de encapsulamento termicamente condutores, materiais de preenchimento de lacunas e pastas térmicas dissipam o calor do conjunto. O valor lambda depende do produto e pode ser encontrado na folha de dados.
Isolamento elétrico
Cofre de alta tensão
Para eletrônica de potência e alta tensão, a rigidez dielétrica, a resistividade volumétrica e a resistência de trilhamento (CTI) são importantes. Os valores característicos devem ser consultados na folha de dados e na norma pertinente (por exemplo, IEC).
Blindagem EMI/RFI
Campos de interferência atenuados
Silicones e revestimentos condutores vedam e protegem simultaneamente contra interferência eletromagnética. São importantes nas áreas de eletrônica, aeroespacial e defesa. A atenuação da blindagem varia dependendo do produto.
Química
Famílias de materiais em comparação
A maioria dos sistemas de encapsulamento e revestimento baseia-se em um dos três compostos químicos. Cada um possui um perfil específico. As propriedades específicas dependem do produto e podem ser encontradas na ficha técnica.
| Característica | epóxi | Poliuretano (PU) | silicone |
|---|---|---|---|
| força | muito alto, difícil | resistente-elástico | macio, permanentemente elástico |
| Faixa de temperatura | alto | médio | muito alto e muito baixo |
| Tensão mecânica nos componentes | alto | médio | baixo (baixo estresse) |
| Resistência a meios e produtos químicos | muito bom | bom | bom, dependente da mídia |
| Reparabilidade/Retrabalho | por muito pouco | condicional | frequentemente possível |
| Força típica | proteção robusta e sólida | compostos de encapsulamento resistentes a impactos | Variações de temperatura, raios UV, flexibilidade |
Regra geral: Epóxi para máxima resistência e durabilidade, poliuretano para encapsulamento resistente, elástico e resistente a impactos, silicone para eletrônicos sujeitos a variações de temperatura e raios UV, com baixa tensão mecânica e possibilidade de reparo parcial.
Decisão
Auxílio de seleção
| Exigência | Mais adequado | Perceber |
|---|---|---|
| Proteção leve contra umidade, reparável | Revestimento conformal (acrílico, PU, silicone) | rápido, leve |
| mídia robusta e proteção contra vibração | Encapsulamento total (epóxi, PU, silicone) | Ajustando a rigidez do componente |
| Altas temperaturas ou flexibilidade | Sistemas de silicone | A faixa de temperatura depende do produto |
| Dissipar o calor | Composto de encapsulamento termicamente condutor, preenchedor de lacunas | Valor Lambda de acordo com a ficha técnica |
| Alta tensão e isolamento | Composto de encapsulamento com alta resistência dielétrica | Valores característicos de acordo com as normas IEC e TDS |
| Blindagem contra interferência eletromagnética (EMC) | silicones e revestimentos condutores | A atenuação da blindagem depende do produto |
| Viagem espacial, vácuo | Sistemas de baixa emissão de gases | ASTM E595 (TML, CVCM) de acordo com a Ficha Técnica |
| Construção leve (drones, aviação) | Revestir em vez de envasar completamente, sempre que possível | Comparando o peso com o nível de proteção |
Os fatores decisivos em cada caso específico são a geometria, a carga, a temperatura, o contato com o meio e a documentação. Os parâmetros específicos podem ser encontrados na respectiva ficha técnica.
De acordo com o caso de uso
Casos de uso típicos
O que é necessário na prática e onde a escolha dos materiais é particularmente importante.
Drones e VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados)
Leve e resistente à vibração
Proteção leve contra umidade e resistência à vibração para controladores de voo, GPS e rádios. Frequentemente revestido em vez de totalmente encapsulado para reduzir o peso. Aeroespacial.
Pacotes de baterias
térmico, isolante
Encapsulamento e dissipação de calor de células e módulos, frequentemente utilizando sistemas termicamente condutores e retardantes de chama. Mobilidade elétrica e baterias.
Sensores e câmeras
preciso, baixo estresse
Proteção de sensores sensíveis contra umidade e vibração sob baixa tensão mecânica; parcialmente transparente à luz. Eletrônica e placas de circuito impresso.
Alta tensão
Avaria, isolamento
Compostos de encapsulamento de alta rigidez dielétrica para transformadores, sensores e eletrônica de potência. Energia e Alta Tensão.
Aeroespacial
Baixa emissão de gases
Baixa emissão de gases no vácuo de acordo com a norma ASTM E595, ampla faixa de temperatura, materiais documentados. Aeroespacial.
defesa
Choque, névoa salina
Choque, vibração contínua, névoa salina e grandes flutuações de temperatura durante períodos prolongados de operação. Defesa e Segurança.
especificação
O que você deve esclarecer antes de fazer sua seleção
- Temperaturas de operação e de pico, bem como variações de temperatura.
- Dissipação de calor: se ocorrer perda significativa de energia, é necessária uma solução termicamente condutora.
- Geometria e espessura da camada: encapsulamento total, encapsulamento ou revestimento fino.
- Mecânica: Vibração, choque e sensibilidade dos componentes ao estresse.
- Meios: Umidade, óleos, combustíveis, produtos de limpeza, névoa salina.
- Características elétricas: nível de tensão, rigidez dielétrica necessária, EMC (compatibilidade eletromagnética).
- Reparabilidade: o conjunto deve permanecer acessível posteriormente?
- Aprovações: por exemplo, UL94 (classe de resistência ao fogo), baixa emissão de gases (ASTM E595), certificações específicas do setor.
- Processamento: Dosagem, tempo de vida útil, cura, quantidade.
Com base nessas informações, selecionaremos em conjunto os produtos adequados e analisaremos as fichas técnicas.
processamento
Processo limpo
- Mistura: com sistemas 2K, a proporção de mistura deve ser respeitada rigorosamente, caso contrário, a cura e as propriedades serão comprometidas.
- Desgaseificação: Remove inclusões de ar em vácuo, especialmente em conjuntos de alta tensão e alta densidade de componentes.
- Dosagem: Misturadores estáticos e tecnologia de dosagem garantem uma aplicação reprodutível.
- Cura: Tempo de vida útil e condições de cura conforme a ficha técnica; se necessário, tempere para obter as propriedades finais e baixa emissão de gases.
- Pré-tratamento: superfícies limpas e secas; pode ser necessário aplicar primer ou plasma para garantir a adesão.
Atenção: Inibição: Silicones de cura por platina não curam em contato com certas substâncias (estanho, enxofre, aminas, algumas fitas adesivas e plásticos). Em caso de dúvida, realize um teste de compatibilidade no material original.
Com base na prática
Erros comuns
- Sistema excessivamente rígido em um componente sujeito a flutuações de temperatura: fissuras por tensão nas juntas de solda.
- Inclusões de ar na argamassa de encapsulamento: pontos fracos localizados no isolamento e na dissipação de calor.
- Ligação térmica subestimada: Revestimento em vez de solução termicamente condutora, apesar da perda de potência.
- Silicones de platina inibidos devido à contaminação: áreas pegajosas e não curadas.
- Envasamento completo sem retrabalho, mesmo que reparos sejam necessários.
Perguntas frequentes
Perguntas frequentes
Revestimento conformal ou encapsulamento completo?
Revestimento para proteção básica leve e reparável contra umidade, com peso mínimo. Encapsulamento completo quando se exige máxima proteção contra agentes externos, vibração e adulteração, e o peso adicional é aceitável.
Epóxi, poliuretano ou silicone?
Epóxi para máxima resistência e durabilidade, poliuretano para encapsulamento resistente, elástico e resistente a impactos, silicone para variações de temperatura, raios UV e baixa tensão nos componentes, com possibilidade de reparo parcial.
Como faço para dissipar o calor?
Através de compostos de encapsulamento termicamente condutores, preenchimentos de lacunas ou pastas térmicas. O valor lambda em W/mK depende do produto e pode ser encontrado na ficha técnica.
O que se aplica às viagens espaciais e ao vácuo?
Nela, são necessários materiais com baixa emissão de gases, avaliados de acordo com a norma ASTM E595 (TML, CVCM). Os valores são especificados na ficha técnica específica do produto.
É possível reabrir um vaso lacrado?
Os compostos de silicone para encapsulamento geralmente são reparáveis, enquanto os epóxis raramente. Se houver previsão de retrabalho, isso deve ser levado em consideração na escolha do material.
Informações adicionais
Combinando produtos, mundos, artigos e indústrias
Grupos de produtos: Resinas e soluções de encapsulamento · Produtos de silicone · Adesivos e selantes · Tratamento de superfícies
Áreas temáticas: Resinas e soluções de encapsulamento · Silicones · Adesivos e selantes
Artigos de conhecimento: Comparação de revestimentos conformais · Envasamento vs. encapsulamento · Compostos de encapsulamento termicamente condutores · Compostos de encapsulamento para eletrônicos · Montagem de baterias para mobilidade elétrica
Indústrias: Eletrônica e Placas de Circuito Impresso · Mobilidade Elétrica e Baterias · Energia e Alta Tensão · Aeroespacial · Defesa e Segurança
Termos: o glossário (encapsulamento, revestimento conformal, rigidez dielétrica, valor lambda, baixa emissão de gases).
Fundamentos técnicos: As informações fornecidas são apenas para orientação geral e não constituem garantia do produto. As fichas técnicas do fabricante (TDS) e as normas relevantes são vinculativas. As características específicas (faixa de temperatura, lambda, rigidez dielétrica, tempo de vida útil, desgaseificação) dependem do produto.
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