PCB Tecnico - Cos'è il PCB potting?

Cos'è il PCB potting? Di solito è l'ultimo passo considerato nel processo di assemblaggio PCB. Poiché si tratta di un processo chimico, gli ingegneri di progettazione elettronica non sono esperti nell'interazione tra sistemi di potting e componenti. L'esperienza di solito deriva da tentativi ed errori. Discussioni approfondite all'inizio del processo di progettazione possono risparmiare molto tempo e costi.

Definizione

Il potting PCB è l'impregnazione di una parte elettronica o di un componente elettronico. Potting comporta un guscio che rimane in uso per tutta l'applicazione. Uno stampo viene utilizzato per l'incapsulamento, il componente viene quindi riempito e il componente viene rilasciato dallo stampo per formare un guscio.

Ci sono molti vantaggi nell'uso dei sistemi di potting, come essere impermeabile, antipolvere, contatto diretto con ambienti difficili, inquinanti conduttivi, erosione chimica, vibrazione e resistenza agli urti. Potting fornisce rinforzo strutturale e migliora l'isolamento elettrico e le prestazioni di dissipazione del calore. In modo che i componenti ad alta tensione possano essere assemblati più da vicino.

Purtroppo, l'imboschimento e l'incapsulamento sono solitamente considerate le fasi finali del processo produttivo, che non hanno nulla a che fare con la progettazione elettrica generale e coinvolgono l'ingegneria chimica. Se il progettista elettronico prende una visione completa fin dall'inizio e conosce il fornitore di colla per imboschimento, può risparmiare molto tempo e denaro.

I composti di potting PCB più comuni sono basati su sistemi bicomponenti. Entro il tempo specificato, i due liquidi sono mescolati insieme per formare un composto solido. Questo è spesso un malinteso e il rapporto tra i due liquidi può essere regolato per regolare il tempo di reazione per formare un solido. Per raggiungere la prestazione finale di polimerizzazione del materiale,il rapporto dei due deve essere mantenuto accuratamente. È inoltre importante che i due liquidi siano miscelati accuratamente e accuratamente omogeneamente durante la miscelazione. Qualsiasi liquido non mescolato non si solidifica e può causare problemi durante il ciclo di vita del componente elettronico.

La scelta del materiale in vaso

Lo stoccaggio, il funzionamento e la temperatura di picco dei componenti devono essere considerati. Questo ti darà rapidamente i tipi di materiali che possono essere utilizzati. La prestazione termica del materiale è solitamente selezionata in base all'esposizione a lungo termine;

* Poliuretano -50 gradi Celsius～140 gradi Celsius;

* La resina epossidica è di -40 gradi Celsius ½ž150 gradi Celsius, con un certo sistema, può raggiungere 200 gradi Celsius;

*Gel di silice -60 gradi Celsius～250 gradi Celsius.

Questi numeri sono diversi per diversi prodotti e tempi di esposizione. Ad esempio, alcuni poliuretani possono resistere a temperature di picco a breve termine durante la saldatura a riflusso.Tuttavia, questi dati possono servire come un buon punto di partenza.

L'indurimento, l'espansione e la contrazione durante il ciclo termico sono anche fattori chiave nei composti di potting nelle applicazioni elettroniche.

Il poliuretano può essere personalizzato a qualsiasi durezza HS, 3000 (come gel morbido) a 90 D (vetro rigido). Può fornire un alto allungamento, con buona resistenza allo strappo. In base alla durezza, le caratteristiche di espansione e contrazione cambieranno con l'intervallo di temperatura.

Il sistema rigido intrinseco della resina epossidica è alto fino a 90 D. A causa della loro rigidità, hanno basse caratteristiche di espansione e contrazione, ma di solito non sono utilizzati nei componenti PCB perché la rigidità non può corrispondere alla saldatura. È ben noto che durante il ciclo termico, i giunti di saldatura PCB si romperanno e porteranno stress ai componenti. Inoltre, quando sono esposti a temperature più basse, diventano fragili a causa della rigidità e quindi, sono sensibili a urti e vibrazioni nelle regioni fredde, durante il trasporto e lo stoccaggio.

Il silicone è un sistema morbido, da 2000 a 90 A. Hanno elevate caratteristiche di espansione e contrazione, ma a causa della loro morbidezza, non porteranno interazione e stress a componenti, substrati e giunti di saldatura PCB. La resina siliconica è solitamente utilizzata in progetti elettronici che sono inclini a guasti. Quando il guasto viene riparato, è necessario rielaborare il substrato e rimuovere il composto di potting.

Questa è ovviamente una contraddizione perché i componenti sono inevitabilmente imbottiti per garantire che non ci sia alcun percorso di perdita. La capacità di rimuovere il composto di potting indica una scarsa adesione, che è contraria al principio di utilizzare colla potting. Ad esempio, un gran numero di produttori di driver LED usano silicone in modo da poter riparare disegni elettronici inferiori, ma spesso falliscono a causa della infiltrazione di acqua a causa della mancanza di adesione.