Como garantir a proteção dos componentes – O procedimento correto, o conconector adequado
O setor da eletrónica está em transformação: seja no setor automóvel, na energia solar e eenergia eólica, ou na automação industrial, a eletrificação está a ocorrer em todas as áreas. No entanto, com a crescente interligação, o número de avarias eletrónicas também aumentou nos últimos anos – em 29% ao todo, segundo o Center for Automotive Research. Dependendo das influências ambientais previstas, torna-se, por isso, necessária a proteção dos componentes eletrónicos. Esta proteção permite proteger a eletrónica de forma fiável – para tal, porém, os utilizadores também necessitam de uma solução de ligação compatível com o encapsulamento.
Aumento da procura por métodos de proteção de componentes
Diferentes métodos protegem os componentes eletrónicos contra choques, vibrações, humidade, sujidade, altas temperaturas, variações de temperatura prolongadas e os danos daí decorrentes. A proteção de componentes pode, portanto, contribuir significativamente para melhorar a vida útil, a segurança de funcionamento e a fiabilidade dos produtos finais.
Por este motivo, os métodos de proteção de componentes já são utilizados regularmente em muitas aplicações: mobilidade elétrica, automação industrial, aplicações ferroviárias, tecnologia médica (tecnologia médica), energia eólica (energia eólica) e tecnologia solar, eletrónica de comunicações, na agricultura e em eletrodomésticos – hoje em dia, a eletrónica está presente em quase todo o lado. Um desafio crescente reside na tendência cada vez mais acentuada para a miniaturização. A eletrónica está a tornar-se cada vez mais pequena e requer diferentes medidas de proteção para aumentar novamente as linhas de fuga e eliminar as distâncias de isolamento no ar.
Dependendo do nível de tensão e da situação de utilização dos componentes, opta-se, por isso, entre diferentes métodos: o «Potting» (encapsulamento), o «revestimento conformado» e o «moldagem hot-melt» são os mais populares entre eles.
Por este motivo, os métodos de proteção de componentes já são utilizados regularmente em muitas aplicações: mobilidade elétrica, automação industrial, aplicações ferroviárias, tecnologia médica (tecnologia médica), energia eólica (energia eólica) e tecnologia solar, eletrónica de comunicações, na agricultura e em eletrodomésticos – hoje em dia, a eletrónica está presente em quase todo o lado. Um desafio crescente reside na tendência cada vez mais acentuada para a miniaturização. A eletrónica está a tornar-se cada vez mais pequena e requer diferentes medidas de proteção para aumentar novamente as linhas de fuga e eliminar as distâncias de isolamento no ar.
Dependendo do nível de tensão e da situação de utilização dos componentes, opta-se, por isso, entre diferentes métodos: o «Potting» (encapsulamento), o «revestimento conformado» e o «moldagem hot-melt» são os mais populares entre eles.
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Método de proteção de componentes: encapsulamento por potting

São frequentemente utilizados compostos de encapsulamento de 1 e 2 componentes, os chamados «potting compounds». No caso dos materiais de encapsulamento de 2 componentes, a resina e o endurecedor são misturados numa proporção específica com a tecnologia de mistura adequada e, normalmente, injetados na cavidade através de um tubo de mistura estático. Assim, este encapsulamento a frio é um processo não moldador e requer um invólucro no qual a resina de encapsulamento é vertida.
O encapsulamento por encapsulamento oferece, assim, muitas vantagens: além de garantir um excelente isolamento elétrico, elevada dissipação de calor e redução de vibrações e choques, apresenta também resistência a produtos químicos, humidade, choque térmico e ciclos, protege os componentes eletrónicos contra o pó e a humidade e possui, além disso, propriedades ignífugas.
Por norma, dependendo dos requisitos específicos, são utilizadas resinas epóxi, de poliuretano e de silicone. Todas elas diferem no que diz respeito às suas propriedades (Tab. 1).
O encapsulamento por encapsulamento oferece, assim, muitas vantagens: além de garantir um excelente isolamento elétrico, elevada dissipação de calor e redução de vibrações e choques, apresenta também resistência a produtos químicos, humidade, choque térmico e ciclos, protege os componentes eletrónicos contra o pó e a humidade e possui, além disso, propriedades ignífugas.
Por norma, dependendo dos requisitos específicos, são utilizadas resinas epóxi, de poliuretano e de silicone. Todas elas diferem no que diz respeito às suas propriedades (Tab. 1).
Para além dos materiais mencionados, existem também materiais de encapsulamento especiais e resinas de moldagem. No entanto, estes só são utilizados em condições extremas. Assim, de acordo com os requisitos da ATEX, protegem, por exemplo, contra explosões, impedindo a reação química entre a fonte de ignição, a substância inflamável e o oxigénio. Além disso, permitem um isolamento elétrico contra alta tensão (até 30 kV/mm), protegem contra o sobreaquecimento causado pela geração parcial de calor e, com a classe de proteção IP68, oferecem proteção contra o pó e contra a imersão prolongada.
Um encapsulamento de encapsulamento oferece ao utilizador inúmeras possibilidades. Os produtos típicos em que este processo é aplicado incluem conjuntos de baterias, eletrónica de potência e de controlo, carregadores, eletrónica com proteção contra explosões, sensores, monitores e ecrãs.
Um encapsulamento de encapsulamento oferece ao utilizador inúmeras possibilidades. Os produtos típicos em que este processo é aplicado incluem conjuntos de baterias, eletrónica de potência e de controlo, carregadores, eletrónica com proteção contra explosões, sensores, monitores e ecrãs.
Método de proteção de componentes: revestimento conformado

Com o revestimento conformável (revestimento conformado), as placas de circuito impresso são revestidas na totalidade ou apenas seletivamente. No caso de um revestimento seletivo (revestimento seletivo), apenas as áreas necessárias da placa de circuito impresso são revestidas com uma camada protetora. Regra geral, distingue-se entre duas variantes de revestimento: o revestimento de camada fina promete, com o seu endurecimento rápido e a viscosidade adaptada, uma elevada rentabilidade dos processos de fabrico. Por outro lado, o revestimento de camada espessa proporciona uma proteção particularmente elevada das arestas e superfícies, protegendo os conjuntos eletrónicos, em especial, contra a humidade extrema. Em ambos os casos, após a secagem, os revestimentos conformados atingem espessuras de camada entre 30 e 2000 µm. Assim, o conjunto eletrónico pode continuar a ser instalado mesmo em espaços reduzidos.
Devido às diferentes viscosidades dos revestimentos conformados e, consequentemente, aos diferentes comportamentos de escoamento, o princípio «DAM & FILL» é frequentemente aplicado nos conjuntos eletrónicos montados. Neste caso, utiliza-se um verniz de proteção (revestimento conformado) com propriedades tixotrópicas para criar uma «barreira» (em alemão «Dam»), por exemplo, em torno dos componentes que não devem ser revestidos, como é o caso dos conector. Os restantes componentes são, em seguida, revestidos com um verniz de proteção de baixa viscosidade («Fill», em alemão «preenchimento»).
Para o revestimento conformável (revestimento conformado) são utilizados diversos materiais poliméricos. Assim, os utilizadores podem escolher, entre outros, entre produtos à base de silicone e produtos de reticulação por UV. Os primeiros, devido ao seu amplo espectro de temperaturas de -40 °C a +200 °C, são excelentes para condições de utilização adversas, como na indústria aeroespacial ou offshore. Os segundos são compostos por acrilatos e poliuretanos ou híbridos de ambos os materiais. Destacam-se sobretudo pelo facto de endurecerem muito rapidamente por iniciação UV e de apresentarem uma excelente resistência ao choque térmico.
As áreas de aplicação do revestimento conformado são variadas e vão desde o setor automóvel até à ferroviário, à tecnologia de sensores, à eletrónica industrial, à tecnologia médica, bem como à já referida energia eólica offshore e à tecnologia aeroespacial.
Devido às diferentes viscosidades dos revestimentos conformados e, consequentemente, aos diferentes comportamentos de escoamento, o princípio «DAM & FILL» é frequentemente aplicado nos conjuntos eletrónicos montados. Neste caso, utiliza-se um verniz de proteção (revestimento conformado) com propriedades tixotrópicas para criar uma «barreira» (em alemão «Dam»), por exemplo, em torno dos componentes que não devem ser revestidos, como é o caso dos conector. Os restantes componentes são, em seguida, revestidos com um verniz de proteção de baixa viscosidade («Fill», em alemão «preenchimento»).
Para o revestimento conformável (revestimento conformado) são utilizados diversos materiais poliméricos. Assim, os utilizadores podem escolher, entre outros, entre produtos à base de silicone e produtos de reticulação por UV. Os primeiros, devido ao seu amplo espectro de temperaturas de -40 °C a +200 °C, são excelentes para condições de utilização adversas, como na indústria aeroespacial ou offshore. Os segundos são compostos por acrilatos e poliuretanos ou híbridos de ambos os materiais. Destacam-se sobretudo pelo facto de endurecerem muito rapidamente por iniciação UV e de apresentarem uma excelente resistência ao choque térmico.
As áreas de aplicação do revestimento conformado são variadas e vão desde o setor automóvel até à ferroviário, à tecnologia de sensores, à eletrónica industrial, à tecnologia médica, bem como à já referida energia eólica offshore e à tecnologia aeroespacial.
Método de proteção de componentes: moldagem hot-melt

Uma forma especial de encapsulamento é o «moldagem hot-melt». Neste processo, o conjunto é revestido com um material numa única etapa, criando-se assim uma estrutura de invólucro e protegendo simultaneamente o conjunto. A eletrónica não é danificada, uma vez que os materiais termoplásticos de baixa viscosidade apresentam uma temperatura de processamento baixa e são processados com uma pressão de injeção muito inferior à utilizada na moldagem por injeção de plástico normal. Por um lado, isto poupa os componentes; por outro, permite que os termoplásticos endureçam rapidamente e torna o processo relativamente económico.
A moldagem por injeção de baixa pressão (moldagem a baixa pressão) permite, assim, que mesmo componentes sensíveis, como contactos, sensores, placas de circuito impresso e bobinas, sejam revestidos, colados ou vedados de acordo com a norma IP68 de forma ecológica, ficando assim protegidos mesmo contra as condições mais adversas.
Um setor fortemente afetado por influências externas é, por exemplo, a agricultura. Aqui, as máquinas estão diariamente sujeitas a diferentes condições meteorológicas. Para proteger a sua eletrónica, o «moldagem hot-melt» é a solução perfeita: oferece uma proteção fiável e duradoura contra a humidade, as oscilações de temperatura, a corrosão e os choques.
A moldagem por injeção de baixa pressão (moldagem a baixa pressão) permite, assim, que mesmo componentes sensíveis, como contactos, sensores, placas de circuito impresso e bobinas, sejam revestidos, colados ou vedados de acordo com a norma IP68 de forma ecológica, ficando assim protegidos mesmo contra as condições mais adversas.
Um setor fortemente afetado por influências externas é, por exemplo, a agricultura. Aqui, as máquinas estão diariamente sujeitas a diferentes condições meteorológicas. Para proteger a sua eletrónica, o «moldagem hot-melt» é a solução perfeita: oferece uma proteção fiável e duradoura contra a humidade, as oscilações de temperatura, a corrosão e os choques.
Conclusão
Potting, revestimento conformado ou moldagem hot-melt: o método de proteção de componentes mais adequado depende sempre da área de aplicação específica da eletrónica e dos requisitos associados. Não existe uma solução única que sirva para todos os casos.
Problema dos conector

Temperaturas extremas, sujidade e humidade, tensões químicas ou mecânicas: com o método adequado de proteção dos componentes, a eletrónica fica protegida contra praticamente qualquer influência externa. No entanto, há um aspeto que deve ser tido em conta: o «encapsulamento» só é possível se a funcionalidade dos componentes instalados não for limitada pelos materiais utilizados. Para tal, é também necessária uma solução de ligação compatível com o «encapsulamento» – o que exclui a utilização de conectores comuns para placas de circuito impresso. A razão para isso reside na tecnologia de contacto «mola-faca», geralmente composta por duas peças, na qual a massa de «resina de encapsulamento» pode penetrar na vulnerável área de encaixe («zona de acoplamento») e, assim, impedir o contacto.
Nos conectores convencionais, a área de contacto deve, por isso, ser vedada através do método «Dam & Fill» antes do «encapsulamento», para não se correr o risco de influência por parte da massa de encapsulamento (Fig. 2). Trata-se, por um lado, de evitar que a massa de encapsulamento, na área de contacto, possa comprometer os pontos de contacto e, assim, interromper a transmissão do sinal. Por outro lado, inibiria as propriedades de relaxamento da mola.
Para permitir, ainda assim, a aplicação do «encapsulamento» e garantir a segurança contra falhas necessária, recomenda-se a escolha de uma solução de ligação de peça única, ou seja, um conector que não necessite da tradicional «zona de acoplamento». Num conector de uma peça deste tipo, a penetração da «resina de encapsulamento» na área de contacto é impossível.
Nos conectores convencionais, a área de contacto deve, por isso, ser vedada através do método «Dam & Fill» antes do «encapsulamento», para não se correr o risco de influência por parte da massa de encapsulamento (Fig. 2). Trata-se, por um lado, de evitar que a massa de encapsulamento, na área de contacto, possa comprometer os pontos de contacto e, assim, interromper a transmissão do sinal. Por outro lado, inibiria as propriedades de relaxamento da mola.
Para permitir, ainda assim, a aplicação do «encapsulamento» e garantir a segurança contra falhas necessária, recomenda-se a escolha de uma solução de ligação de peça única, ou seja, um conector que não necessite da tradicional «zona de acoplamento». Num conector de uma peça deste tipo, a penetração da «resina de encapsulamento» na área de contacto é impossível.
A «tecnologia press-fit» como técnica de ligação (tecnologia de ligação) de eleição

Os conector de peça única proporcionam, assim, o grau de proteção de proteção IP necessário para estes materiais, de modo a permitir o encapsulamento – e, consequentemente, uma solução de ligação duradoura e robusta. No entanto, a escolha da tecnologia de ligação de ligação também desempenha aqui um papel importante. Com a ajuda de zonas press-fit em ambos os lados, a área de ligação (zona de ligação) torna-se estanque aos gases graças à soldadura a frio (soldadura a frio) entre a manga de cobre e a zona press-fit (zona press-fit), formando assim uma ligação que pode ser encapsulada entre duas placas de circuito impresso, que já provou o seu valor milhares de milhões de vezes na prática.

No entanto, para garantir esta ligação estanque aos gases, é absolutamente necessário realizar a «furo metalizado» de acordo com a especificação da ept:
A ausência da zona de acoplamento permite que o conector (conector), em combinação com a técnica de encaixe por pressão (tecnologia press-fit), resista a cargas de choque de até 200 g. Mesmo os movimentos do material resultantes de grandes variações de temperatura, bem como a influência de gases nocivos, não prejudicam a ligação. Através da «tecnologia press-fit», a fiabilidade aumenta consideravelmente em comparação com a «versão para soldar», uma vez que não podem ocorrer juntas soldadas frias nem quebradas. Além disso, é possível evitar trabalhos complexos de soldadura seletiva, soluções de cabos dispendiosas e «espaçador», o que permite aos desenvolvedores não só poupar espaço na placa de circuito impresso, como também reduzir os custos em até 50 por cento.
Com apenas um componente, estabelece-se tanto uma ligação mecânica como elétrica. Especialmente no caso de conjuntos modulares com funções configuráveis ou diferentes níveis de desempenho, o processo de encaixe por pressão integra-se de forma excelente no final do processo de montagem. Aqui, podem ser aplicados, à escolha, diferentes módulos em placas de circuito impresso de base. Desta forma, é possível fabricar uma grande variedade de produtos numa única etapa rápida. Uma vez que também é possível realizar um «encapsulamento» final do conjunto, a ligação elétrica e mecânica mantém-se fiável. Através
de um «encapsulamento», os utilizadores podem proteger ao máximo o seu conjunto eletrónico contra influências ambientais agressivas. No entanto, quem considerar a proteção dos componentes para a sua aplicação deve também ter em conta a escolha de um conector adequado, em combinação com a técnica de ligação (tecnologia de ligação) apropriada. De uma peça, encaixado por pressão e encapsulado – com esta combinação, os conjuntos eletrónicos ficam protegidos contra (quase) todos os impactos.
Com apenas um componente, estabelece-se tanto uma ligação mecânica como elétrica. Especialmente no caso de conjuntos modulares com funções configuráveis ou diferentes níveis de desempenho, o processo de encaixe por pressão integra-se de forma excelente no final do processo de montagem. Aqui, podem ser aplicados, à escolha, diferentes módulos em placas de circuito impresso de base. Desta forma, é possível fabricar uma grande variedade de produtos numa única etapa rápida. Uma vez que também é possível realizar um «encapsulamento» final do conjunto, a ligação elétrica e mecânica mantém-se fiável. Através
de um «encapsulamento», os utilizadores podem proteger ao máximo o seu conjunto eletrónico contra influências ambientais agressivas. No entanto, quem considerar a proteção dos componentes para a sua aplicação deve também ter em conta a escolha de um conector adequado, em combinação com a técnica de ligação (tecnologia de ligação) apropriada. De uma peça, encaixado por pressão e encapsulado – com esta combinação, os conjuntos eletrónicos ficam protegidos contra (quase) todos os impactos.
Mais informações sobre a «tecnologia press-fit» no white paper gratuito

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Para obter informações detalhadas sobre os princípios básicos da «tecnologia press-fit», teremos todo o prazer em enviar-lhe o nosso white paper gratuito:
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conector de encaixe adequado

flexilink b-t-b
O nosso conector flexilink b-t-conector cumpre exatamente estes requisitos de robustez e fiabilidade e está, além disso, disponível na comprovada técnica de encaixe por pressão (tecnologia press-fit).
Encontrará mais informações sobre o produto aqui:
Flexilink »
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