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Misurazione del rivestimento conformale sui circuiti stampati

La scelta della soluzione migliore dipende da:

  1. Il materiale del substrato sotto il rivestimento conformale (solo fibra di vetro, fibra di vetro con piano di massa in rame oppure fibra di vetro con piste in rame),
  2. La dimensione dell'area non popolata,
  3. L’intervallo di spessore specificato del rivestimento conformale.

Soluzione #1 : per PCB con piani di massa in rame

Soluzione n. 2: per PCB senza piani di massa in rame

Soluzione n. 3: per i PCB senza accesso alla superficie

Soluzione n. 1: per i PCB con piani di massa in rame

Gli spessimetri a correnti parassite PosiTector 6000 offrono una soluzione semplice ed economica per circuiti stampati con piani di massa in rame. La scelta della sonda dipende dalle dimensioni dell’area priva di componenti, dallo spessore previsto del rivestimento conformale e dalla risoluzione desiderata della sonda (vedere Tabella 1).

Le misurazioni devono essere eseguite direttamente sopra un piano di massa in rame in un’area del PCB priva di componenti (vedere Fig.1). Per ottenere la migliore accuratezza, è necessario azzerare questi spessimetri sulla maschera di saldatura prima di misurare lo spessore del rivestimento conformale.

Il PosiTector 6000 NS1 è la soluzione più semplice ed economica. A un costo leggermente superiore, il PosiTector 6000 NAS1 offre maggiore risoluzione di misura. Per le aree difficili da raggiungere, il PosiTector 6000 N0S1 ha la punta della sonda con il diametro più piccolo ed è utile per misurare aree del PCB prive di componenti di dimensioni minori. Per ridurre l’influenza dell’operatore, è disponibile un supporto opzionale di fissaggio della sonda.

Tabella 1: PosiTector 6000 Modelli Standard a correnti parassite. Sono disponibili anche modelli Advanced. 
Fig.1: Un PosiTector 6000 NS1 misura su una scheda di circuito stampato rivestita in acrilico con un piano di massa in rame solido

 

Soluzione n. 2: per i PCB senza piani di massa in rame

Lo spessimetro a ultrasuoni PosiTector 200 B misura lo spessore del rivestimento conformale su alcuni circuiti stampati senza piano di massa in rame. La misurazione a ultrasuoni ha applicazioni limitate sui PCB perché la sonda non può essere azzerata sulla maschera di saldatura e perché la struttura stratificata della maggior parte dei PCB può produrre occasionalmente valori di spessore falsi. Alcune applicazioni funzionano bene, ad esempio la misurazione di strati spessi di silicone o su schede a 2 strati. Contattare l’assistenza tecnica per verificare che la soluzione a ultrasuoni funzioni nella propria applicazione.

Il PosiTector 200 B ha un campo di misura da 13 a 1000 micron (da 0,5 a 40 mil) con una risoluzione di 2 μm (0,1 mil). La sonda con diametro di 30 mm (1,2") richiede un'area non popolata relativamente ampia (vedere la Fig. 2), sebbene l'area di misura effettiva sia di soli 8 mm (0,3"). Una goccia d'acqua funge da accoppiante durante il processo di misurazione.

Fig.2: Un PosiTector 200 B misura su un circuito stampato rivestito in silicone. 

Soluzione n. 3: Per i PCB senza accesso alla superficie

Alcuni circuiti stampati sono talmente fitti di componenti che la sonda non può accedere alla superficie. Suggeriamo il “metodo di sostituzione”, in cui un provino metallico viene inserito nel processo di rivestimento e rivestito insieme alla scheda.

Uno strumento convenzionale a correnti parassite PosiTector 6000 NS1 può misurare lo spessore del rivestimento conformale su provini metallici non ferrosi (come l’alluminio). Per i provini metallici ferrosi è necessario uno strumento magnetico PosiTector 6000 FS1.

Informazioni sui rivestimenti conformali

I rivestimenti conformali vengono applicati ai circuiti stampati per proteggere i componenti elettronici montati da contaminanti quali polvere, sabbia, umidità, nebbia salina e particelle conduttive. Forniscono protezione ambientale e meccanica per prolungare significativamente la vita dei componenti e dei circuiti. Tipicamente spessi solo pochi mil, offrono anche resistenza a diverse sollecitazioni, tra cui abrasione, urti, temperatura, ozono e degradazione da ultravioletti. Migliorano le prestazioni e consentono una maggiore densità di componenti grazie alla maggiore rigidità dielettrica tra i conduttori.

I rivestimenti conformali per circuiti stampati sono generalmente acrilici o siliconici, ma possono includere anche rivestimenti epossidici, uretanici, parxylene (parylene) e polimerizzabili con UV. Tradizionalmente vengono applicati per immersione, spruzzatura o semplice colata, e sempre più spesso mediante rivestimento selettivo o dosaggio robotizzato.

La specifica militare originale per i rivestimenti conformali risale al 1966. Da allora si è passati dai rivestimenti a base di solventi, che richiedevano ore per polimerizzare, a rivestimenti senza solventi, che polimerizzano rapidamente in pochi minuti con un modesto apporto di calore.

Perché misurare?

I produttori di circuiti stampati sono interessati soprattutto a controllare i costi di applicazione del conformal coating, garantendo al contempo una copertura adeguata.

Un cliente di circuiti stampati sarebbe interessato principalmente a misurare lo spessore del rivestimento conformale nell’ambito delle ispezioni in accettazione. La qualità del rivestimento conformale può essere fondamentale per evitare problemi di affidabilità del prodotto a lungo termine dopo l’assemblaggio.

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