Conformal coating: protección y fiabilidad para circuitos electrónicos

En el mundo de la electrónica, proteger los componentes es fundamental para garantizar prestaciones fiables a lo largo del tiempo. El conformal coating es una práctica esencial para defender las placas electrónicas (PCB) frente a agresiones ambientales como la humedad, el polvo, sustancias químicas y variaciones térmicas. Este tipo de recubrimiento crea una barrera protectora fina y uniforme, que cubre la placa y sus componentes sin comprometer la funcionalidad.

El proceso de conformal coating puede realizarse con distintos materiales, como recubrimientos acrílicos, poliuretánicos o siliconados. La elección del material depende de las necesidades específicas de resistencia y protección que exige el entorno de uso de la placa. Por ejemplo, los recubrimientos siliconados están especialmente indicados para resistir temperaturas extremas y, por tanto, se prefieren en aplicaciones con elevada solicitación térmica.

Aplicar este tipo de protección requiere precisión y atención para asegurar que cada zona de la placa quede correctamente recubierta sin interferir con la conectividad eléctrica. Algunas empresas especializadas, como CTA Electronics, ofrecen servicios de conformal coating con tecnologías avanzadas para aplicar el recubrimiento de forma selectiva y con máxima precisión. Contar con un servicio profesional es clave para garantizar larga vida útil y máximas prestaciones de los dispositivos electrónicos.

Tipos de conformal coating

Los recubrimientos conformales se utilizan para proteger componentes electrónicos frente a humedad, calor y sustancias químicas. Existen varios tipos de recubrimientos, cada uno con características específicas para responder a distintas necesidades de aplicación.

Acrílico

El recubrimiento acrílico destaca por su secado rápido y la facilidad de retirada. Se utiliza para proporcionar protección general frente a la humedad y daños físicos. Su resistencia química es moderada, por lo que es adecuado cuando la exposición a sustancias químicas no es agresiva.

Siliconado

Los recubrimientos siliconados ofrecen una excelente resistencia al calor y son flexibles, lo que los hace ideales para entornos con grandes variaciones de temperatura. Esta resistencia los hace adecuados para componentes que trabajan a temperaturas elevadas. Sin embargo, los siliconados pueden no ser la mejor opción en entornos con exposición a soluciones cáusticas.

Uretánico

Los recubrimientos uretánicos (poliuretánicos) se distinguen por su alta resistencia química y a la abrasión. Se recomiendan para proteger dispositivos sometidos a condiciones ambientales severas, como alta humedad o exposición a sustancias químicas industriales.

Epoxi

Los recubrimientos epoxi son conocidos por su robustez y excelente resistencia química. Ofrecen una protección sobresaliente en entornos con sustancias químicas agresivas, pero su uso es más limitado por su rigidez y la dificultad de retirada.

Preparación y limpieza de los circuitos

La preparación y limpieza de los circuitos son procedimientos fundamentales para garantizar fiabilidad y un rendimiento óptimo. Una placa de circuito impreso (PCB) debe estar libre de contaminaciones antes de aplicar el conformal coating.

Contaminación superficial

La contaminación superficial es una de las principales causas de fallos en las placas. Entre los contaminantes se encuentran grasas, aceites, polvo, partículas metálicas y residuos de flux. Estas sustancias pueden:

• reducir la eficacia del conformal coating
• provocar cortocircuitos o alterar el rendimiento eléctrico de la PCB

Métodos de limpieza

Para eliminar suciedad y residuos de la superficie de la PCB, pueden utilizarse distintos métodos de limpieza:

1. Limpieza manual

   • uso de paños o esponjas impregnados con disolventes
   • adecuada para lotes pequeños u operaciones de mantenimiento

2. Limpieza por ultrasonidos

   • empleo de ondas ultrasónicas en una solución de limpieza específica
   • eficaz para eliminar partículas y residuos incrustados

3. Limpieza por spray

   • aplicación de disolventes o agentes limpiadores mediante chorros a alta presión
   • indicada para una limpieza uniforme y rápida en grandes volúmenes de PCBs

Es importante elegir un disolvente o método de limpieza adecuado, teniendo en cuenta el tipo de suciedad y los materiales de la placa a tratar.

Métodos de aplicación

Los métodos de aplicación del conformal coating son esenciales para garantizar una protección eficaz. Elegir el método adecuado depende de la aplicación concreta y de los requisitos de producción.

Spray

El spray es un método común para aplicar el recubrimiento. Puede ser spray manual o spray automático. En el primer caso, el control directo del operario es fundamental; en el segundo, se garantiza mayor uniformidad y repetibilidad del proceso.

• Manual: mayor flexibilidad, pero potencialmente menos uniforme.
• Automático: mejor uniformidad, ideal para producción en masa, aunque menos flexible.

Aplicación con brocha

La aplicación con brocha es adecuada cuando se requiere una aplicación dirigida. El recubrimiento se aplica con una brocha, lo que permite una buena precisión.

• Precisión: útil para aplicaciones localizadas y retoques manuales.
• Control: permite gestionar de forma precisa la cantidad de recubrimiento aplicado.

Recubrimiento selectivo

El recubrimiento selectivo utiliza maquinaria específica para aplicar el recubrimiento solo en las zonas deseadas. Este método reduce el desperdicio y permite, mediante un programa, crear trayectorias de aplicación dirigidas dejando sin recubrir todas las áreas que no deben protegerse.

• Precisión: el nivel de precisión es muy alto.
• Eficiencia: el recubrimiento se aplica con una máquina selectiva que ejecuta los programas de forma automatizada, bajo la supervisión de un operario cualificado.

Secado

El secado es una fase crítica que se realiza inmediatamente después de la aplicación. Existen distintos métodos de secado, entre ellos:

Curado por UV

En el curado UV, la exposición a la luz ultravioleta inicia una reacción química que solidifica el recubrimiento. Es importante garantizar que la fuente de luz UV sea suficientemente intensa y esté distribuida de forma uniforme para evitar zonas poco curadas.

• Duración de la exposición: desde unos pocos segundos hasta 15 minutos
• Intensidad de la luz: 200–400 mJ/cm²

Secado térmico

El secado térmico requiere calentar el recubrimiento a temperaturas elevadas para promover la reacción de polimerización.

• Temperatura típica: 65°C – 125°C (depende de la formulación del recubrimiento)
• Tiempo de calentamiento: de 20 a 60 minutos de media

Respetar las especificaciones de cada técnica asegura un excelente resultado y una protección eficaz de los componentes recubiertos.

Análisis e inspección

En la fase de análisis e inspección, la evaluación cuidadosa de la conformidad del recubrimiento es crucial. La integridad del recubrimiento en PCBs depende de varios factores que deben verificarse para garantizar durabilidad y funcionalidad del producto.

Medición del espesor

Medir el espesor ayuda a determinar si el recubrimiento aplicado cumple la especificación requerida. Puede utilizarse un micrómetro o un medidor de espesor de película húmeda para medir con precisión. A continuación, una tabla simple para registrar las mediciones:

Respetar el rango de tolerancia ayuda a prevenir defectos funcionales en el futuro.

Defectos del recubrimiento

Durante la inspección se presta especial atención a defectos del recubrimiento como burbujas, impurezas o falta de adhesión. Estos defectos pueden comprometer las propiedades aislantes y protectoras, por lo que es esencial examinar cuidadosamente la placa y las zonas críticas. Normalmente se utiliza una lista de verificación para identificar defectos posibles:

• Burbujas de aire
• Contaminación por partículas
• Delaminación
• Falta de uniformidad

Conclusiones sobre el conformal coating

Como puedes ver, aplicar conformal coating en electrónica no solo es importante, sino también bastante complejo y lleno de variables que deben controlarse y gestionarse. Si buscas una empresa capaz de ejecutar este proceso con competencia y el equipamiento adecuado, puedes contactarnos cuando quieras a través de la página de contacto o usar el chat en la parte inferior derecha.