Como obter o equilíbrio térmico certo: PCBs de medidores inteligentes e a arte de posicionar as lâmpadas
Quando se trata de aplicar revestimentos conformais ou máscaras de soldagem nos PCBs de medidores inteligentes, na verdade estamos lidando com um equilíbrio térmico. É preciso que o calor seja distribuído de maneira uniforme. Usamos lâmpadas de infravermelho de onda curta para atingir essas temperaturas desejadas. Mas há um problema: é preciso fazer isso sem danificar os componentes eletrônicos delicados presentes no circuito impresso.
O segredo não está apenas em comprar lâmpadas sofisticadas. O importante é saber onde colocá-las.
Por que simulamos antes de fabricar
Sou um grande defensor do uso de “gémeos digitais”. Basicamente, mapeamos o fluxo de calor pelo circuito impresso na tela, antes mesmo de tocarmos no hardware.
O problema é que, se as lâmpadas estiverem posicionadas a poucos centímetros de distância umas das outras, haverá pontos frios. Isso pode parecer algo insignificante, mas na realidade é um pesadelo. Pontos frios significam que a resina não seca corretamente, o que faz com que os circuitos impressos falhem quando são utilizados em campo. Ao testar diferentes ângulos e distâncias em uma simulação, podemos garantir que o calor atinja todos os cantos do circuito impresso.
O equilíbrio entre velocidade e segurança
As lâmpadas de infravermelho de alta potência são muito eficazes. Elas permitem que o processo de secagem seja realizado rapidamente, o que é ótimo para manter a produção em andamento. Mas, se a intensidade do calor for excessiva em determinado ponto, os componentes eletrônicos podem ser destruídos rapidamente.
É preciso encontrar um equilíbrio. Uma disposição adequada das lâmpadas reduz bastante o tempo de secagem, mas aumenta o risco de choque térmico. Passamos muito tempo tentando encontrar esse equilíbrio, para que os circuitos impressos sejam secos rapidamente, mas sem causar danos aos componentes.
Quando a simulação chega à fábrica
As simulações são ótimas, mas a fábrica tem suas próprias regras. É preciso levar em consideração o tamanho real do transportador e do sistema de refrigeração.
E sabe o que acontece? Essas lâmpadas de alta densidade geram uma grande quantidade de calor. Se a ventilação não for suficiente, a temperatura ambiente continua a subir. Quando isso acontece, perde-se o controle sobre o processo de secagem.
Meu conselho? Não confie cegamente no software. Use sensores em tempo real durante a primeira produção, para ver se a realidade corresponde às previsões do software.