Perché la riproducibilità divenne un requisito di progettazione
Per decenni, il potting è stato considerato una decisione a senso unico: versare, curare e accettare che l'assemblaggio sia ormai inutilizzabile.E'un collasso per un controller motore da 400 dollari., un modulo sensore dipendente dalla taratura, un dispositivo medico che deve essere sottoposto a manutenzione, o un prototipo di costruzione che sarà rivisto sei volte prima del rilascio.
In questi casi i team di ingegneria si trovano di fronte a un noto compromesso: proteggere correttamente la scheda con epossidica rigida e perdere la capacità di ripararla, o lasciarla non protetta e accettare guasti sul campo.I composti peelable eliminano questo compromesso.Forniscono una barriera dielettrica continua, priva di vuoto, che può essere tagliata, sollevata e sbucciata quando è necessario il servizio ¢ e poi riposta.
Che cosa rende un composto di vaso "pealabile"
Un composto pelabile non è semplicemente un gel morbido.
- Basso grado di coesione con elevato allungamento.I valori tipici sono: resistenza alla trazione 0,31,5 MPa, allungamento alla rottura 300800%.
- Adesione controllata.Deve essere sigillato contro l'alloggiamento e i componenti durante la vita utile, ma rilasciato dalla superficie del PCB senza tirare i pad, le tracce o la maschera di saldatura.Molti tipi di pellificabili raggiungono questo obiettivo attraverso una formulazione a bassa energia superficiale piuttosto che un primer, o attraverso un primer applicato solo sulla parete dell'alloggiamento.
- Nessun residuo nocivo.Dopo la rimozione, la scheda deve essere sufficientemente pulita per essere rielaborata: nessun film oleoso, nessuna migrazione di silicone nei connettori, nessuna contaminazione che impedisca alla saldatura di bagnare o blocchi un nuovo rivestimento.
La maggior parte dei prodotti pelabili presenti sul mercato sono siliconi a due componenti (platino) ad additive curing, poiché il sistema a platino può essere formulato per una cura a profonda sezione e con bassi sottoprodotti,e non rilascia vapori di aceto o di alcol che corrodono superfici ottiche di rame o nebbia.
Peelable vs. Gel vs. Rigid Potting
| Immobili |
Silicone RTV-2 peelable |
Gel di silicone non calcabile |
Epoxide rigido / PU potting |
| Riparabilità |
Buona peeling in un solo pezzo |
I poveri devono essere tagliati fuori. |
Nessuna eliminazione distruttiva |
| Durezza della riva |
A10 A30 (o gel-like) |
OO OO30 |
D50 D85 |
| Resistenza dielettrica |
18 ̊22 kV/mm |
18 ̊20 kV/mm |
15·20 kV/mm |
| Sigillazione per immersione |
Moderato (IP65 IP67 in un alloggiamento con tenuta) |
Moderato |
Alti (condizionati IP68) |
| Conduttività termica |
0.2·0.6 W/m·K |
0.2·1.0 W/m·K |
0.3·3.0 W/m·K |
| Lo stress CTE sulle giunzioni di saldatura |
Molto basso |
Molto basso |
Altezza |
| Uso tipico |
Prototipi, moduli utilizzabili, tavole di alto valore |
Protezione generale del PCBA |
Ambienti difficili, sigillamento permanente |
Quando l'incapsulazione peelable è la scelta giusta
- Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528quando lo smantellamento di un'unità durante la prova costa più del materiale di imballaggio.
- Prodotti con circuito di servizio o di taratura- sensori, trasduttori, moduli RF che devono essere regolati dopo il montaggio.
- Costruzioni di prototipi e di progetti pilotaquando il disegno sarà modificato e le tavole devono essere recuperate per l'analisi.
- Apparecchiature riparabili sul campocome i driver a LED, i controller industriali e gli strumenti di prova.
- Mascheratura temporanea- composto pelabile come maschera protettiva sui connettori o i contatti durante il rivestimento e la verniciatura conformi.
Quando non si deve usare
- Immersione continua in profondità (IPX8) o ripetuti lavaggi a pressione.
- Ambienti ad alta vibrazione in cui il composto deve anche agire come elemento strutturale.
- Applicazioni che richiedono percorsi di elevata conduttività termica (superiori a ~ 1 W/m·K).
- Volumi in vaso molto grandi, dove il tempo di cura e il costo dominano sistemi rigidi sono generalmente più economici al litro.
Regole di progettazione per lo smontamento
- Spessore:Gli strati più sottili si strappano durante la rimozione; gli strati più spessi sono materiali di scarto e la cura è lenta.
- Pareti dritte, senza tagli.Qualsiasi geometria di rientro blocca il composto al suo posto e costringe alla rimozione.
- Tirare la scheda:formare una piccola scheda di composto di 10 ‰ 15 mm che sovrasta una superficie piana, o lasciare un angolo privo di componenti, in modo che la rimozione possa iniziare senza sondare con una lama vicino alle tracce.
- Disponibilità dei componenti:mantenere a 3 mm di distanza i cavi e i fili di filo a picco sottile.
- Barriere per la preparazione:definire il confine del composto con un telaio in silicone o plastica in modo che la linea di buccia sia prevedibile.
- Connettori e ottiche:maschera con tappi, mai pot direttamente su una superficie ottica anche i siliconi a bassa volatilità possono offuscare un obiettivo se essi sono curati troppo rapidamente.
Procedura di rimozione, passo dopo passo
- Isolare e scaricarel'insieme; confermare che non rimane energia immagazzinata nei condensatori o nelle batterie.
- Controllate il perimetro.Evita le lame metalliche contro la maschera di saldatura.
- Sollevare la scheda di trazioneIl peeling veloce aumenta la possibilità di tirare i componenti.
- Caldo se necessario:60 ̊80 °C per 5 ̊10 minuti abbassa notevolmente la resistenza alla buccia della maggior parte dei siliconi ad add-curing e rende la rimozione più pulita.
- Rimuovere la pellicola residuacon un approccio sicuro dal silicone: prima sollevare meccanicamente, poi pulire con alcol isopropilico.
- Ispezioneper le pastiglie sollevate, i giunti di saldatura incrinati e il composto intrappolato sotto i componenti.
- Ri-potdopo la riparazione con lo stesso grado, degassato e curato secondo il programma originario.
Come verificare un composto peelable (metodi di prova)
- Resistenza alla buccia:ASTM D903 o D1876 su una striscia di prova incollata ️ misurare N/mm e controllare la consistenza partita per partita.
- Lungozza e resistenza alla trazione:ASTM D412 su lastre rinforzate.
- Prova dei residui:dopo la depurazione, tamponare la superficie e verificare il trasferimento di silicone; quindi eseguire una prova di solderabilità su un pad di prova.
- Riadesione:Pot, cure, peeling, re-pot, cure, poi eseguire un IP o prova di resistenza all'isolamento per confermare la seconda applicazione esegue come il primo.
- Integrità elettrica dopo il rifacimento:resistenza all'isolamento > 109Ω e resistenza dielettrica alla tensione di prova originale.
Nota di processo che determina il successo
- L'accuratezza del rapporto di miscela è più importante con i sistemi di addition-curing: una miscela fuori rapporto lascia una superficie appiccicosa o un nucleo non curato e il materiale non curato non si sbuccia in modo pulito.
- Degasi a vuoto a ≤ 5 mbar per 3 ̊5 minuti.
- Curare per 24 ore a temperatura ambiente o per 30 ̊60 min a 60 ̊80 °C per accelerare.
- Controllare l'inibizione della cura: i guanti di gomma con raffinazione solforosa, i dispositivi epossidici con raffinazione aminata e alcuni residui di flusso avvelenano un sistema di platino e lasciano uno strato appiccicoso.
- Conservare la parte A e la parte B sigillate e mescolate nel rapporto specificato; l'umidità e la contaminazione accorciano la durata della pentola.
Domande frequenti
È possibile utilizzare un composto peelable per un prodotto IP68?
Raramente da solo. Può raggiungere l'IP65 IP67 in un alloggiamento ben legato, ma l'immersione profonda o di lunga durata richiede normalmente un sistema rigido o un sigillo meccanico.
Il peeling danneggia il PCB?
Non se il progetto segue le regole di cui sopra e il composto è curato correttamente.
Quanti cicli di rielaborazione sono realistici?
In genere 3 5 cicli su una stessa scheda con lo stesso grado, a condizione che la scheda sia adeguatamente pulita tra i cicli e che sia nuovamente verificata l'adesione.
Un composto peelable è protettivo come un vaso rigido?
Per l'umidità, la contaminazione e l'isolamento dielettrico, sì, ma per lo shock meccanico, l'immersione profonda e la conduzione del calore, il vaso rigido rimane superiore.
Conclusioni
Il peelable potting è una decisione di progettazione, non solo un acquisto di materiale.si mantiene la piena protezione ambientale e si riprende la capacità di riparare, ricalibrare e iterare che spesso vale di più della differenza di costo del materiale.
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