Tropicalizzazione delle schede elettroniche: cos’è?

Per tropicalizzazione, chiamata anche conformal coating, intendiamo quel processo di rivestimento superficiale delle schede elettroniche con uno strato di film di resina protettiva.

Dopo l’applicazione, viene lasciata asciugare ad un’adeguata temperatura per permetterne la cristallizzazione e renderla solidale col circuito stampato, formando un corpo unico con il PCB. In questo modo, si garantisce una protezione efficace contro agenti esterni come polvere, umidità o agenti chimici, preservandone il corretto funzionamento.

In ARC, realizziamo coating superficiale e resinatura di schede elettroniche da più di 15 anni, garantendo esperienza e know-how.

Quando si decide che la tropicalizzazione è necessaria?

Fin dai primi incontri con il cliente, per realizzare un nuovo prodotto, tra gli aspetti chiave su cui si deve riflettere c’è sempre la valutazione dell’ambiente in cui la scheda elettronica dovrà operare. Questa informazione è fondamentale per scegliere i materiali e le protezioni adeguate ed avviare un processo di progettazione mirato.

In passato, per proteggere le schede elettroniche si utilizzavano spesso box ingombranti. Tuttavia, questi accorgimenti non sempre si sono rivelati sufficienti. Oggi, la tropicalizzazione offre una soluzione più efficiente, poiché semplifica le operazioni e consente di ridurre i costi. Inoltre, garantisce un alto livello di protezione, sia sostituendosi alla scatola sia integrandosi con essa, garantendo un secondo livello di protezione, per situazioni ad alto rischio.

Come si effettua il coating?

La tropicalizzazione delle schede elettroniche è un processo versatile che prevede, nel settore elettronico, diverse metodologie di applicazione delle resine di coating.

Ognuna di queste metodologie è studiata per adattarsi alle specifiche esigenze di ogni prodotto, garantendo la massima protezione e affidabilità.

1. Spruzzatura manuale, applicando il film protettivo attraverso apposite bombolette
2. Spruzzatura manuale con pistola
3. Per immersione, immergendo manualmente il pcb assemblato nel serbatoio pieno di liquido protettivo
4. A pennello manualmente, andando a ricoprire la scheda con uno strato sulle zone più delicate evitando componenti delicati o non ermetici
5. A riempimento, nel caso di schede da inserire in box ermetici su cui viene versata una quantità prestabilita di resina per isolare completamente il prodotto dall’esterno
6. Rivestimento con macchinari automatizzati, per grandi produzioni

Per evitare il contatto di zone delicate con la resina tropicalizzante, si procede alla mascheratura delle stesse con nastro o con maschere plastiche apposite da rimuovere al termine dell’operazione. Bisogna sempre tener presente che ogni scheda ha esigenze diverse e, di conseguenza, il tipo di applicazione e il tipo di resina usata va studiato insieme al cliente in modo da avere il miglior risultato finale e la protezione richiesta.

Quali tipi di resina si possono usare?

I tipi di resina presenti sul mercato sono molteplici e vanno scelte con cura, in collaborazione con il cliente, in modo da rispettare sia le richieste specifiche del prodotto sia le norme di sicurezza vigenti per quanto riguarda i #CAS - Chemical Abstracts Service, le sostanze chimiche nocive presenti nella resina.
Tra le resine più comuni troviamo: vernici plastiche, resine a base siliconica, poliuretanica, acrilica oppure epossidica.

La scelta della resina è determinante per garantire la protezione ottimale del prodotto. In base agli stress a cui sarà sottoposto, è fondamentale selezionare una resina con caratteristiche specifiche di resistenza e durabilità.

A che punto del processo produttivo si effettua il trattamento di coating?

Generalmente la tropicalizzazione è l’ultimo step del processo produttivo, ossia assemblaggio, programmazione e collaudo funzionale, dopo di che si procede alla chiusura delle scatole quando necessario e all’imballo per la spedizione al cliente.

Talvolta, per soddisfare le richieste specifiche dei clienti, alla fine del collaudo è applicata un'etichetta sul PCB. Successivamente, si procede  al coating trasparente che serve per proteggere l'etichetta da usura e danneggiamenti, e al contempo diventa un sigillo di garanzia contro manomissioni e come testimonianza dei dati relativi alla garanzia del prodotto.

Perché effettuare la tropicalizzazione?

Innanzitutto, bisogna ricordare che il conformal coating è un trattamento in grado di proteggere da agenti di deterioramento come polveri, agenti chimici, umidità o sale. Questo trattamento è importante per migliorare le performance e l’affidabilità a lungo termine della scheda elettronica: ottimizzando l’isolamento elettrico, previene oltretutto la formazione di ossidi sul circuito stampato.

Talvolta, il coating con resina siliconica può anche assumere una funzione di protezione meccanica contro shock termici o vibrazioni, coadiuvando i box che la contengono nel preservare la centralina ad alte prestazioni.

In conclusione la tropicalizzazione delle schede elettroniche, o conformal coating, è un processo essenziale, richiesto sempre più di frequente per preservare il prodotto dagli agenti esterni dell’ambiente in cui sarà operativa. Oltre a preservarne il funzionamento il coating contribuisce a migliorare le prestazioni elettriche e meccaniche, prolungando significativamente la vita utile del prodotto.,

È doveroso però ricordare che la tropicalizzazione deve essere fatta da operatori formati, esperti e dotati dei più conformi DPI perché si tratta di sostanze spesso nocive. Inoltre è consigliata l’applicazione in ambienti con ventilazione e sempre seguendo le indicazioni del produttore.