Il processo produttivo di circuiti elettronici richiede sempre più spesso l’utilizzo di prodotto chimici ormai indispensabili per la buona riuscita del progetto. Ci riferiamo agli adesivi, alle vernici e alle resine che vengono impiegate per la realizzazione di una scheda efficace e sicura.
Adesivi per incollaggio componenti
Particolare importanza riveste l’impiego di adesivi nella produzione di circuiti elettronici e apparati elettrici in genere. Prima del processo di saldatura, l’assemblatore deve fissare al Pcb i componenti Smd utilizzando degli adesivi che polimerizzano in pochi secondi (tramite UV). Questo evita che i componenti di grandi masse tipo condensatori, elettrolitici, trasformatori e bobine possano muoversi scivolando fuori dalla loro posizione oppure possano staccarsi in fase di rifusione con schede a doppia faccia o quando i componenti Smd devono essere saldati nel bagno ad onda. Tra i primi adesivi che sono apparsi vanno sicuramente ricordati i “Chipborder” (in tecnologia Smt) nati negli anni ’70. Questi adesivi, principalmente epossidici, monocomponenti, indurenti a caldo (tipicamente con forni IR), vengono tuttora impiegati per l’incollaggio dei componenti Smt sulle schede elettroniche. Vengono utilizzati con telai serigrafici a lamina o dosati con erogatori volumetrici in grado di dispensare con estrema precisione piccolissimi punti di colla prima del posizionamento dei componenti. Sempre nel settore elettronico sono utilizzati adesivi siliconici per rinforzare alcuni componenti già saldati sul Pcb. Allo stesso scopo vengono impiegati anche adesivi Hot Melt, particolari resine termoplastiche solide, solitamente fornite in granuli o cilindretti, che fondono a temperature elevate e solidificano nuovamente in pochi secondi dopo l’erogazione. Dell’ampio mondo degli adesivi fanno parte anche quelli termoconduttivi, prodotti studiati e formulati con l’uso di opportune cariche speciali che permettono di dissipare il calore con efficacia da processori, unità elettriche, Led e ogni altro componente, migliorando le performance e la vita del dispositivo. Questi adesivi sono indispensabili per accoppiare componenti elettronici di potenza a elementi dissipatori. In tal modo si evitano fissaggi meccanici con viti o molle. Una volta che i componenti Smd sono stati fissati e saldati, l’assemblatore procede con l’operazione di coating della scheda elettronica.
Vernici per il conformal coating
Il conformal coating è l’applicazione di un film protettivo, siliconico, acrilico o poliuretanico, che aderisce perfettamente al profilo superficiale della scheda elettronica assemblata. Il rivestimento protettivo plastico, trasparente o colorato, fluisce attorno, sotto e sopra i componenti, senza lasciare zone esposte all’atmosfera, come ad esempio spigoli vivi. Il conformal coating crea una barriera elettricamente isolante atta a proteggere il Pcb e i suoi componenti elettronici contro umidità, inquinanti chimici, agenti corrosivi, sporco, temperature estreme, escursioni termiche, nonché problemi di vibrazioni e shock meccanici. Il processo di resinatura della scheda elettronica garantisce alla stessa una più elevata affidabilità, in particolar modo a condizioni di lavoro ambientali difficili, ed è essenziale per prevenire malfunzionamenti e per una maggiore durata nel tempo del circuito stampato. In molte formulazioni di materiali coating è previsto un indicatore UV per consentire una facile ispezione visiva sotto una sorgente di luce ultravioletta (lampada di wood). I sistemi di polimerizzazione variano e includono la polimerizzazione all’aria, il trattamento termico e l’essiccazione UV. Per il rivestimento di schede elettroniche (Pth e Smd) esiste una vasta gamma di prodotti ad alta tecnologia con varie viscosità per l’applicazione spray, a immersione (dip coating) a pennello oppure per dispensazione robotizzata (spray o airless).
I materiali di coating proposti da Iscra
La gamma di materiali di coating proposti da Iscra comprende:
• Resine acriliche – Normalmente di facile applicazione, rappresentano un’ottima protezione contro umidità e funghi.
• Resine epossidiche (bi-componenti) – Presentano eccellente resistenza contro umidità, abrasione e sostanze chimiche.
• Resine poliuretaniche – Hanno un’ottima resistenza contro umidità, abrasione e sostanze chimiche. Mantengono alte proprietà dielettriche nel tempo.
• Resine siliconiche – Sono ideali per le alte e basse temperature (-50 /+200°C) e per l’assorbimento di vibrazioni. Buona resistenza all’umidità, alla corrosione e alle alte frequenze.
• Prodotti solventfree – Coating con prodotti esenti da solventi, Voc free, e quindi innocui per l’operatore e l’ambiente.
• UV Curable resin – Prodotti polimerizzabili con raggi UV. Tempi di asciugatura molto rapidi. Resistenti ad un ampio spettro di condizione ambientale.
L’applicazione di rivestimenti protettivi (conformal coating) su dispositivi elettronici è divenuta negli ultimi anni una lavorazione sempre più richiesta e non più solo una prerogativa di alcuni settori come l’automotive, il militare e l’aereospace. Alla fine del trattamento di rivestimento può rendersi necessario l’eventuale incapsulamento della scheda elettronica.
Resine per l’incapsulamento di Pcb
Attualmente l’industria chimica offre una notevole varietà di resine idonee alla protezione dei circuiti elettronici. Lo scopo principale è quello di creare una barriera elettroisolante attorno alla componentistica elettronica in modo che il Pcb assemblato possa funzionare in qualsiasi condizione operativa: temperatura, umidità o sollecitazioni meccaniche, senza subire danneggiamenti. Il progettista elettronico dispone di un’ampia scelta di resine che differiscono in base alla loro origine e formulazione.
Vi sono prodotti mono e bicomponenti, che, dopo la fase di vulcanizzazione, si presentano rigidi, flessibili o gommosi, trasparenti o coprenti, che hanno proprietà termoconduttive, elettroisolanti ed autoestinguenti. Fra le resine sintetiche più comuni troviamo le resine epossidiche, poliuretaniche, siliconiche, polibutandieniche, ecc. Un ricco assortimento che non sempre rende facile e immediata la scelta del prodotto più idoneo all’applicazione richiesta. Negli ultimi anni è dunque divenuto fondamentale il supporto tecnico-professionale che il fornitore offre al suo cliente. In quest’ottica, Iscra dielectrics mette a disposizione del cliente non solo la sua pluriennale esperienza applicativa e la sua competenza nel settore dell’isolamento ma anche la possibilità di eseguire congiuntamente con il cliente dei test mirati nel proprio laboratorio.
