Applicazione di rivestimenti a forma in ambienti umidi: tre fattori di prestazione facilmente trascurati.

Nella tecnologia in rapida evoluzione odierna, in particolare il rapido sviluppo dei sistemi ad alta tensione (come i moduli di alimentazione a 800 V) guidato dall'industria automobilistica a nuova energia, l'industria elettronica ha posto requisiti senza precedenti per le prestazioni di protezione dei componenti elettronici. Umidità, inquinamento ionico, residui di particelle e altri fattori sono diventati un grave pericolo nascosto che influisce sulle prestazioni di isolamento, causando perdite e danni alle apparecchiature.

Al fine di migliorare la capacità protettiva dei componenti elettronici, l'industria utilizza generalmente la tecnologia di rivestimento conforme (comunemente nota come vernice a tre anti). Dopo il processo di rivestimento, i prodotti elettronici sono come se indossassero uno strato di "armatura invisibile", che non solo rafforza la capacità di resistere alle aggressioni esterne, ma promuove anche la riduzione della distanza tra i conduttori nel progetto del circuito stampato, in modo da mantenere efficacemente la stabilità dell'isolamento elettrico. Le prestazioni della tecnologia di rivestimento in ambiente umido sono valutate in molti aspetti, tra cui costante dielettrica, proprietà termiche, infiammabilità, creep del rivestimento, compatibilità chimica e resistenza chimica. Attraverso l'analisi degli scenari applicativi pratici, questo documento estrae tre indicatori di valutazione delle prestazioni che vengono spesso ignorati in ambienti umidi, con l'obiettivo di fornire preziose informazioni di riferimento per i colleghi del settore per promuovere una considerazione più completa e approfondita delle proprietà dei materiali.

1. Stabilità idrolitica

   La stabilità idrolitica è una misura della capacità del rivestimento di mantenere le sue proprietà fisiche e chimiche originali in un ambiente umido. In ambienti ad alta umidità (di solito umidità relativa superiore al 60%), il rivestimento può subire un degrado delle prestazioni se non ha una buona stabilità all'idrolisi. Le particelle di polvere submicroniche nell'atmosfera possono essere acide o alcaline. A un'umidità ≥80%, lo spessore dello strato d'acqua può raggiungere 10 molecole, momento in cui il materiale depositato nell'atmosfera inizia a dissolversi, con conseguente flusso ionico libero. Questi ioni possono penetrare nel rivestimento e causare cortocircuiti, corrosione e crescita di dendriti, che possono portare al guasto dell'intero sistema elettronico.

2. Permeabilità al vapore acqueo

   La permeabilità al vapore acqueo si riferisce alla capacità del vapore acqueo di attraversare il rivestimento. A causa delle piccole dimensioni delle molecole d'acqua, quasi tutti i substrati polimerici possono penetrare, quindi tutti i materiali di rivestimento hanno un certo grado di permeabilità al vapore acqueo, ma il tasso e il grado di penetrazione sono diversi. La composizione chimica, lo spessore, il grado di polimerizzazione e i fattori ambientali come la temperatura e l'umidità influenzano tutti la permeabilità al vapore acqueo del rivestimento. Sebbene un certo grado di permeabilità all'aria sia favorevole all'asciugatura naturale del PCB in stato di non funzionamento, una penetrazione eccessiva può aumentare il rischio di corrente di dispersione, accelerare la corrosione e ridurre le prestazioni di isolamento. Pertanto, quando si seleziona il rivestimento, è necessario bilanciare la sua protezione dall'umidità e la traspirabilità per garantire che possa bloccare efficacemente l'umidità e non influisca sulla capacità di recupero e asciugatura naturale del circuito stampato.

3. Penetrabilità ionica

   La penetrabilità ionica è un indicatore diretto per valutare la capacità di difesa del rivestimento contro gli agenti contaminanti ionici, in particolare nell'ambiente di contaminanti come residui di flussante e spruzzi salini. Gli ioni possono entrare nel rivestimento attraverso i difetti del rivestimento, i micropori o direttamente attraverso la catena molecolare, portando a reazioni elettrochimiche che portano alla corrosione e al degrado dell'isolamento. I test di resistenza di isolamento superficiale (SIR), l'analisi elettrochimica sequenziale di riduzione (SERA) e la misurazione della cella di diffusione sono ampiamente utilizzati per testare la resistenza dei rivestimenti rivestiti alla penetrazione ionica. Il test SIR valuta direttamente la variazione di resistenza all'interfaccia del substrato sotto il rivestimento di forma, il test SERA si concentra sullo stato di ossidazione del metallo sotto il rivestimento di forma e l'esperimento della cella di diffusione monitora direttamente la dinamica di specifici contaminanti attraverso il rivestimento di forma simulando l'ambiente. L'applicazione completa di questi metodi di test mostra che gli ioni hanno penetrazione e fornisce anche una base scientifica per la selezione e il miglioramento della forma del rivestimento, per garantire che la forma del rivestimento selezionata possa prevenire efficacemente la penetrazione di ioni dannosi e mantenere la sicurezza elettrica del circuito.

Nell'applicazione pratica, la selezione del rivestimento di forma dovrebbe considerare il rapporto costi-benefici, l'adattabilità ambientale e la sicurezza. Al fine di garantire l'affidabilità e la stabilità a lungo termine dei dispositivi elettronici in ambienti umidi, la valutazione delle prestazioni del rivestimento è particolarmente importante. Gli utenti dovrebbero essere consapevoli dei diversi metodi di test di valutazione e dell'applicabilità della pulizia della superficie, nonché dell'esperienza tecnica avanzata nel campo dell'affidabilità e della tecnologia delle superfici, come l'affidabilità dei rivestimenti di forma. Con la tecnologia di analisi strumentale all'avanguardia e la ricca esperienza nel campo della tecnologia di processo e dell'affidabilità, ZESTRON R&S è in grado di condurre una caratterizzazione e una valutazione complete e accurate delle superfici dei prodotti elettronici, fornendo ai clienti servizi di analisi come il test di affidabilità del rivestimento CoRe, il test dello strato di rivestimento, il test dello strato di rivestimento, ecc. Aiuta i clienti a risolvere complessi problemi di affidabilità e tecnologia delle superfici.