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Placas de circuito impresso: como atingir a máxima proteção e segurança?

Tecnologias exclusivas da Scheugenpflug AG, da Atlas Copco, proporcionam máxima proteção mecânica, química e térmica de PCBs. Conheça!

Placas de circuítos

As placas de circuito impresso (PCB, do inglês Print Circuit Board) são os componentes de ligação mais frequentemente utilizados em dispositivos eletrônicos. E para que ofereçam proteção total a influências externas nocivas, como umidade, sujidade, impacto e produtos químicos, elas devem ser muito bem revestidas e isoladas.

Para se ter ideia do nível crítico de segurança que isso pode representar, placas bem protegidas são essenciais para garantir o funcionamento adequado de airbags, em caso de impacto de veículos, e para que os instrumentos de navegação de um avião promovam leituras precisas e o mantenham na rota.

A segurança das placas de circuito impresso é resultado de um processo de encapsulamento eficiente, no qual se aplicam diferentes métodos com base nos componentes eletrônicos específicos (sensores, processadores, etc.) a serem encapsulados ou nas funções de encapsulamento necessárias.

Com os métodos e tecnologias desenvolvidos pela Scheugenpflug AG, da Atlas Copco, é possível oferecer a proteção seletiva de áreas específicas das placas, considerando as especificações de cada projeto. 

A seguir, detalhamos as soluções disponíveis e todos os seus diferenciais.

1. Revestimento uniforme (Conformal Coating)

O revestimento uniforme é a aplicação manual ou automatizada, por pulverização ou imersão, visando a proteção da PCB contra riscos mecânicos, químicos e térmicos. Nesse processo pode-se utilizar, por exemplo, um pincel para aplicar manualmente a proteção sobre toda a placa de impressão.

Devido à necessidade de precisão e reprodutibilidade, é recomendável a aplicação automatizada com uso de dosadores adequados.

Para além do revestimento uniforme das placas de circuito impresso, há a demanda por revestimento seletivo, aplicando-se técnicas diferentes para proteção de seções das placas. 

2. Técnica dam and fill / frame and fill

Dam and fill é um processo que permite o preenchimento de áreas individuais na placa de circuito impresso sem afetar as superfícies e os componentes que estão no entorno, utilizando dois compostos de viscosidade variável. 

O material de viscosidade maior é usado para realizar uma barragem ou armação em torno da subdivisão de área a ser protegida. A cavidade resultante é então preenchida com uma resina líquida fundida até que as estruturas internas sejam completamente cobertas. 

É um método utilizado também para a colagem óptica. Nesse caso, o primeiro passo é dispensar uma barragem sobre o substrato para formar um espaço entre o vidro de cobertura e a tela ou o visor tátil.

A barragem é então preenchida com um adesivo opticamente transparente. Além de uma melhor dissipação de calor e maior estabilidade, é um método de aplicação que propicia visualização significativamente melhor.

3. Técnica Glob Top

Outra opção para proteger áreas sensíveis delimitadas nas placas de circuito impresso é o processo “glob top”. A única diferença entre este e o “dam and fill” é o composto utilizado para o preenchimento.

Nesse processo, a resina de fundição viscosa é dispensada sobre um chip semicondutor até encapsular completamente o chip. O composto utilizado para o processo não pode fluir tão facilmente a ponto de contaminar componentes adjacentes ou revestir áreas da PCB que necessitem permanecer abertas. 

4. Técnica Flip chip underfill

Trata-se de um processo que foi desenvolvido especificamente para a estabilização mecânica dos chips flip, preenchendo completamente pequenas lacunas entre o substrato e o chip, com material de baixa viscosidade.

Uma vez que existe incompatibilidade de expansão térmica entre o chip, solda e substrato, o subpreenchimento permite a redução de tensão nas juntas de solda, garantindo maior estabilidade nas conexões.

Os dosadores GP da Scheugenpflug AG são a escolha ideal para aplicações de subpreenchimento em particular. A agulha giratória opcional proporciona uma aplicação rápida e precisa do material, mesmo no caso de geometrias de componentes altamente complexas. 

Os dispensadores de bombas de engrenagens também já deram provas repetidas vezes para aplicações de “Top Glob” e “Dam and Fill”

Dependendo da exigência e do material utilizado, os dispensadores de pistão volumétrico da Scheugenpflug são também uma alternativa rentável. Os seus cilindros dispensadores são adaptados precisamente ao volume requerido ou à relação de mistura especificada, assegurando a máxima confiabilidade do processo.

Eficiência Térmica para Placas de Circuito Impresso

Além de soluções para revestimento isolante, as aplicações de eficiência térmica para PCB são igualmente importantes. 

Para tais casos, Scheugenpflug AG desenvolveu o Dispensador de pistão dos P016 TCA, que pode aplicar materiais de interface térmica líquida até três vezes mais rápido. 

A nova Dispensing Cell fornece aos utilizadores uma solução compacta e completa para aplicações que buscam eficiência térmica. Além da entrega em curto prazo, esse sistema totalmente pré-configurado e parametrizado oferece uma atraente relação custo-benefício, bem como um rápido início de produção.

Dica importante

Ao preencher placas de circuito SMD, é importante escolher materiais com baixos coeficientes de expansão térmica. Caso contrário, corre-se o risco de o material encolher a baixas temperaturas, danificando as ligações soldadas. A temperatura de transição vítrea (TG) do material também deve estar acima da temperatura de funcionamento da placa de circuito.

Fale com nossos especialistas, conheça as soluções do portfólio Atlas Copco para montagem de componentes eletrônicos e descubra a melhor tecnologia para a sua aplicação.

Levi Sato
Especialista de Produto

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