Webinar sui siliconi per l’elettronica: rispondiamo alle vostre domande

Nel webinar tenuto da Enrico Quagliato e dedicato all’importanza del silicone nella produzione di dispositivi elettronici, abbiamo approfondito il ruolo dei materiali siliconici nella protezione di PCB e componenti elettronici.

Durante l’incontro sono emerse diverse domande legate a casi applicativi concreti: 

• adesione del conformal coating; 
• contaminazione da silicone, 
• reworking, 
• applicazione dei prodotti siliconici nell’automotive, 
• dosaggio selettivo, 
• differenze tra prodotti flowable e tissotropici;
• combinazione tra silicone e potting organici.

In questo articolo abbiamo raccolto le risposte fornite da Enrico Quagliato, in modo da offrire un riferimento tecnico utile a chi lavora nella protezione elettronica.

Un silicone come DOWSIL™ 744 può contaminare il PCB e impedire l’adesione del conformal coating?

Sì, può accadere. Il punto da considerare è che sul silicone aderisce solo altro silicone. Di conseguenza, se dopo l’applicazione di un prodotto siliconico si procede con un conformal coating di natura diversa, ad esempio acrilica o poliuretanica, il coating non aderirà correttamente nelle aree contaminate dal silicone.

Il silicone, per sua natura, ha infatti un comportamento antiadesivo. Questo significa che se viene utilizzato prima per il bloccaggio della componentistica e poi si applica un conformal coating non siliconico, nelle zone in cui è presente silicone non si avrà adesione.

La soluzione, in questi casi, può essere quella di invertire la sequenza applicativa: applicare prima il conformal coating sulla PCB e successivamente il silicone per il bloccaggio dei componenti.

Esistono siliconi adatti per applicazioni in ambito medico, farmaceutico e alimentare?

Sì, esistono siliconi destinati ad applicazioni con omologazioni specifiche, ad esempio per il contatto con cibo, acqua potabile o per utilizzi in ambito medicale.

Per quanto riguarda i prodotti di grado elettronico, però, Mascherpa non distribuisce siliconi con questo tipo di omologazioni specifiche per il settore medicale, farmaceutico o alimentare.

Il discorso cambia per alcune applicazioni industriali. Nell’ambito dei siliconi industriali sono infatti disponibili prodotti con omologazioni FDA per il contatto con alimenti o acqua potabile.

Quindi la risposta va distinta in base al campo di applicazione: per l’elettronica non sono disponibili prodotti di questo tipo nella gamma distribuita da Mascherpa, mentre per l’utilizzo industriale possono essere valutate soluzioni con omologazioni dedicate.

Ci sono solventi per la rimozione di residui di silicone polimerizzato?

Sì, esistono soluzioni specifiche per la rimozione di silicone polimerizzato, sia in forma liquida sia in gel.

Il solvente viene applicato e lasciato agire sullo strato di silicone da rimuovere. Il tempo necessario dipende da due fattori principali:

• il tipo di silicone da rimuovere;
• lo spessore dello strato siliconico.

Una volta completata l’azione del prodotto, la zona deve essere risciacquata con acqua deionizzata.

Questo tipo di processo può essere utile nelle attività di reworking delle schede elettroniche PCB. Ad esempio, consente di rimuovere un componente elettronico guasto, sostituirlo e poi applicare nuovamente il silicone, il conformal coating o il potting necessario alla protezione della scheda.

Nel caso del silicone, un aspetto importante è che il nuovo materiale siliconico può sviluppare adesione sul silicone già esistente applicato in precedenza.

Il silicone è adatto per applicazioni automotive a contatto con oli?

In generale sì, il silicone può essere utilizzato anche nel settore automotive, comprese applicazioni in cui è previsto il contatto con oli o altre sostanze chimiche.

La valutazione però deve essere fatta caso per caso. È necessario identificare il prodotto più idoneo in funzione di:

• sostanza chimica con cui il materiale entrerà in contatto;
• tipo di esposizione;
• contatto permanente o accidentale;
• condizioni operative reali dell’applicazione.

Il settore automotive utilizza ampiamente i siliconi, soprattutto nelle applicazioni sotto cofano, dove sono presenti temperature, vibrazioni, oli e altre condizioni critiche.

Quali prodotti Dow sono adatti per il bloccaggio di componenti TH su PCB?

Per il bloccaggio di componenti TH su PCB è possibile individuare prodotti Dowsil adatti, ma la scelta non può essere fatta in modo generico.

Serve infatti valutare:

• l’applicazione specifica;
• il tipo di componente;
• la geometria della scheda;
• il processo di applicazione;
• le condizioni operative previste.

Tra le soluzioni più impiegate per questa applicazione rientra DOWSIL™ 744 RTV Adhesive Sealant, un silicone monocomponente pastoso e non colante.

Contatta i nostri esperti per capire quale prodotto Dowsil è il più adatto alla tua applicazione.

Una macchina per il dosaggio del conformal coating può usare sia prodotti siliconici sia organici?

Dal punto di vista della macchina, un impianto selettivo per conformal coating può applicare prodotti di diversa natura chimica, quindi siliconici, acrilici o poliuretanici.

Il tema critico è un altro: far lavorare lo stesso impianto prima con un prodotto siliconico e poi con un prodotto acrilico o poliuretanico è fortemente sconsigliato.

Il motivo è sempre legato alla natura antiadesiva del silicone. Residui siliconici all’interno dell’impianto possono contaminare il conformal coating organico inserito successivamente, compromettendone adesione e prestazioni. Per questo motivo, il suggerimento è lavorare con impianti dedicati alla natura chimica del prodotto.

Se invece fosse necessario passare da un silicone a un coating acrilico o poliuretanico, bisognerebbe sostituire serbatoi, tubi e procedere con una pulizia molto accurata dell’impianto. In questo caso sarà poi il produttore dell’impianto a individuare la valvola più adatta per spruzzare il materiale specifico.

Applicare prima un conformal coating acrilico e poi uno strato di silicone è corretto?

Può avere senso, ma non esiste una risposta valida per tutte le applicazioni.

Se in fase di progettazione è stato scelto di applicare prima un conformal coating acrilico e poi uno strato di silicone, probabilmente questa sequenza risponde a una necessità specifica di protezione del dispositivo.

La valutazione va quindi fatta analizzando il motivo tecnico della scelta: cosa deve proteggere il primo strato, cosa deve garantire il silicone, quali sono le condizioni operative e quale comportamento ci si aspetta dal sistema completo.

In altre parole, non è un’operazione da considerare automaticamente corretta o scorretta. Va verificata sull’applicazione reale.

Qual è la differenza tra DOWSIL™ 3140 e DOWSIL™ 3145?

La differenza principale tra Dowsil™ 3140 e Dowsil™ 3145 riguarda la viscosità e quindi il comportamento del prodotto dopo l’applicazione.

Dowsil™ 3145 è un prodotto pastoso e tissotropico. Questo significa che non si autolivella: una volta applicato, rimane nella zona in cui viene depositato.Per questa proprietà può essere utilizzato quando serve mantenere il materiale in una posizione precisa, realizzare spessori più elevati o riempire determinati gap.

Dowsil™ 3140, invece, è un prodotto flowable e autolivellante. Dopo l’applicazione tende quindi a distendersi, occupando un’area più ampia in funzione della sua viscosità.

In sintesi: Dowsil™ 3145 è più indicato quando serve un prodotto pastoso che rimanga fermo nel punto di applicazione, mentre Dowsil™ 3140 è più fluido e tende a distribuirsi sulla superficie.

È possibile applicare prima uno strato di silicone e poi una resina organica?

Sì, in alcuni casi questa tecnica può essere presa in considerazione. Una situazione tipica è quella in cui si vuole proteggere la PCB e la componentistica elettronica dagli stress generati da resine organiche più rigide o meno capaci di assorbire le dilatazioni termiche.

In questi casi può essere applicato prima uno strato di prodotto siliconico a diretto contatto con la PCB e successivamente un potting organico, ad esempio epossidico o poliuretanico.

È però necessario considerare un aspetto fondamentale: tra silicone e potting organico non ci sarà adesione. Per questo il potting organico potrà aderire solo sulle pareti del contenitore o su altre superfici compatibili.

Questa combinazione può comunque avere un razionale tecnico. Lo strato siliconico contribuisce alla gestione dello stress e delle dilatazioni, mentre il potting organico può offrire una superficie più rigida e una maggiore resistenza a gas corrosivi o sostanze chimiche aggressive.

In questo modo si possono combinare alcune caratteristiche del silicone con quelle di una resina organica, ma sempre dopo una valutazione applicativa specifica.

Approfondisci il tema dei siliconi per elettronica

La scelta di un silicone per elettronica non dovrebbe mai essere considerata solo come una scelta di prodotto.

Adesione, compatibilità con il conformal coating, comportamento alle interfacce, resistenza chimica, gestione degli stress e processo di applicazione sono tutti aspetti che influenzano l’affidabilità finale della PCB e del dispositivo elettronico.

Per approfondire il tema, sul sito Mascherpa trovi contenuti tecnici dedicati ai materiali per la protezione elettronica, ai conformal coating, ai siliconi e alle soluzioni per migliorare la continuità operativa delle schede PCB. Puoi anche scaricare la nostra guida dedicata ai siliconi per l’elettronica: 

Per maggiori informazioni sul tuo caso applicativo e sulle specifiche dei prodotti siliconici per l’elettronica, contatta i nostri esperti Mascherpa.