Una función crítica de los Conformal Coatings es la protección de las PCB’s y la electrónica del daño causado por la humedad. En este debate, intentaremos responder algunas de las preguntas más comunes que generalmente escuchamos acerca del nivel de protección que se puede esperar de un Conformal Coating.  

¿Los Conformal Coatings son a Prueba de Agua?  

La de arriba, es probablemente la pregunta más común y el tema más incomprendido en el área de la protección de la PCB.  

La respuesta corta y simple es: NO 

Para aquellos de nosotros con suficiente edad como para recordar, es un poco similar a los relojes de las primeras generaciones que tenían la leyenda de “Water-Resistant/Resistente al Agua” pero que en realidad no eran “resistentes al agua”. Su reloj en aquel momento probablemente soportaba un poco de agua de la ducha, pero no estaba realmente diseñado para nadar o sumergirse en las aguas del Caribe por toda una semana. Los Conformal Coatings pueden considerarse como “resistentes” a la humedad y al agua, pero en realidad no están diseñados para ser “Resistentes al Agua”. 

Los Conformal Coatings están diseñados a propósito como Membranas Semi-Permeables que Respiran los cuales permiten que ciertas cantidades principalmente materiales gaseosos, fluyan hacia adentro y hacia afuera. Esto es una necesidad en los recubrimientos de las PCB’s, ya que casi siempre habrá líquidos y gases atrapados liberados con el tiempo dentro de la PCB, que deben tener esa posibilidad de escapar para evitar posibles fallas.  

Como resultado de la necesidad de una protección de la superficie Semi-Permeable, los Conformal Coatings no son a prueba de agua, lo que significa que no son completamente impermeables al agua y a la humedad por largos periodos de tiempo. No son adecuados en la mayoría de los casos a la inmersión en largos periodos de tiempo en líquidos, incluido el agua, pero son aceptables para exposiciones intermitentes como salpicaduras. Tampoco son un protector completo contra la humedad, pero el uso de los Conformal Coatings prolongará en gran medida la vida útil y el rendimiento en entornos de altos índices de humedad. 

Artículos Relacionados: ¿Cómo calcular el costo del recubrimiento de conformal coating en una PCB?

¿Qué es la “tasa de transmisión de humedad”?  

La Velocidad de Transmisión de la Humedad generalmente se abrevia como MVTR. También se conoce frecuente e indistintamente con el término de Velocidad de Transmisión de Vapor de Agua WVTR. 

Una definición general de MVTR y WVTR es: 

La masa de vapor de agua que pasa a través de un área de material que se está probando a una temperatura y humedad específicas y durante un periodo de tiempo determinado. Como resultado, generalmente se expresa en gramos/metro-cuadrado/24 horas. Cuanto mayor sea el número, más vapor de agua a pasado a través del material en las 24 horas de la prueba. Los valores más bajos significan una mayor resistencia y una mejor protección contra la humedad. 

Ejemplo: 

En el ejemplo de arriba, que compara 3 tipos de películas plásticas de empaque, la película de HDPE proporcionaría la mejor protección contra la Humedad, ya que tiene por mucho, el valor más bajo de MVTR. Es importante recalcar y tener en cuenta que las películas y los Coatings deben compararse SIEMPRE con EL MISMO ESPESOR para evaluar con precisión el cómo un Coating más grueso, casi siempre mejorará la protección. 

Artículos Relacionados: Espesor de Conformal Coating: ¿Cómo usar el equipo de medición magnética?

¿Como se mide y se prueba el MVTR? 

Existen muchos métodos para la medición del MVTR de una película plástica o un Coating en específico. Independientemente de su complejidad o simplicidad, todos ellos involucran un proceso similar al diagrama que sigue. 

De esta manera bastante simple, es posible permitir que el Coating esté expuesto a una cierta humedad por 24 horas y luego medir en masa la cantidad de Humedad (agua) que paso a través del Coating hacia la cámara de medición.  

¿Todos los Conformal Coatings tienen el mismo MVTR? 

No, no todos los Conformal Coatings protegen de igual manera contra la Humedad. De hecho, la química del Conformal Coating juega un rol muy crítico en el nivel de protección que se puede esperar de un Conformal. 

Por lo general, se especifica que los Conformal Coatings se apliquen de 1 a 3 milésimas de pulgada o de 25 a 75 micrones de espesor. Debido a esto, por lo general es una buena idea observar el MVTR del Coating dentro del rango en el que será utilizado en su PCB. 

Artículos Relacionados: Uso De Copa De Imersion (Copa Zahn)

Los Coatings de Silicón son un excelente ejemplo para la comparación en este sentido. Estos Coatings han sido muy populares durante muchos años, pero hay un malentendido considerable acerca de sus beneficios y limitaciones. Los Silicones, son los únicos capaces de manejar temperaturas muy por encima de los 200°C, sin embargo, a menudo son ordenados por esa magnitud y no tanto por la resistencia a la entrada de la Humedad. Como resultado de esto, las Manufacturas que usan Silicones a menudo están obligados a aplicar de 2 a 5 veces más de espesor para poder obtener la protección adecuada contra la Humedad. Esto, por supuesto, se suma sustancialmente al costo en la producción y protección de las PCB’s. Incluso en estos espesores tan elevados, como se puede observar en el gráfico, los Silicones raramente pueden coincidir con las características MVTR de algunas de las otras químicas.  

La gráfica de abajo muestra las enormes diferencias en cuanto al desempeño en la prueba MVTR para algunas de las químicas más comunes disponibles en Conformal Coatings. 

Existen muchas otras consideraciones aparte de solo el MVTR tales como la velocidad de procesamiento, consideraciones de retrabajo e impactos ambientales. Sin embargo, como regla general la siguiente, es una lista simple que va del mejor al más bajo par el MVTR: 

• Hules Sintéticos (Mejor) 
• Curado UV 
• Epóxico de 2 partes 
• Acrílicos 
• Poliuretanos
• Silicones (Peor) 

¿Qué pasa si mi Ensamble requiere inmersión en líquidos por largos periodos?  

Entonces mi aplicación requiere que la electrónica del ensamble esté protegida contra la exposición continua o en periodos muy largos a líquidos. ¿Ahora qué? 

Estas aplicaciones están más allá de las capacidades de los Conformal Coatings en la mayoría de los casos. Las opciones para esto pueden incluir: 

• Sello hermético para encerrar o colocar dentro de una caja 
• Usando Encapsulantes y Pottings 

Existe un amplio rango de tecnologías de Encapsulado tales como los Epóxicos de 2 componentes, Uretanos de 2 componentes y materiales de curado UV. Son usualmente aplicados en capas significativamente más gruesas y pueden proporcionar la protección necesaria contra la mayoría de los ambientes más severos, incluyendo la exposición a largo plazo a los líquidos. No hace falta decir que esto tiene un costo adicional debido al mayor volumen de recubrimiento requerido y por lo tanto este enfoque es usualmente limitado a los requerimientos de protección más extremos. 

Artículos Relacionados: Recubrimientos de conformación libres de aromáticos: ¿Cuáles son mis opciones?

Como proveedor de polímeros y recubrimientos de protección electrónica, Chase Corporation y nuestros empleados podremos ayudarle con un enfoque imparcial para la evaluación de sus aplicaciones y sus procesos. Le podremos ayudar a saber cómo maximizar la eficiencia, minimizar costos, y mejorar la confiabilidad de sus productos. Nuestros equipos de producción y soporte técnico especializados pueden proveerle a su organización una oferta global confiable, calidad incomparable y soporte técnico superior. 

Por favor contáctenos  para discutir su aplicación.