Por que escolher uma resina de encapsulamento de poliuretano em vez de um epóxi?

A maioria dos sistemas de resina em uso hoje são produtos extremamente complexos com formulações químicas elaboradas. As características do processo e as propriedades finais são geralmente ajustadas pelo fabricante para atender aos requisitos do cliente, e isso requer muita habilidade, conhecimento e experiência. E, no entanto, a tecnologia de resina é uma área frequentemente negligenciada na fabricação de eletrônicos. Nos últimos anos, houve uma série de desenvolvimentos importantes na formulação e utilização de materiais que resultaram em novos produtos extremamente eficazes sendo lançados no mercado. As resinas epóxi são as favoritas de longa data para envasamento e encapsulamento, mas com os formuladores atingindo rapidamente os limites do que pode ser alcançado com esses materiais, eles se voltaram para a química do poliuretano. Então, na coluna deste mês, vou olhar para os produtos à base de poliuretano que estão rapidamente se tornando as resinas de escolha para aqueles que exigem alto desempenho com preços econômicos.

Quais são as principais diferenças entre as resinas de encapsulamento PU e epóxi?

A principal diferença entre os dois seria flexibilidade e dureza; os epóxis tendem a ser muito mais rígidos e resistentes do que os poliuretanos, oferecendo excelente vedação e proteção contra penetração nos conjuntos que estão encapsulando, enquanto os poliuretanos são geralmente um pouco mais macios e flexíveis, o que pode torná-los mais tolerantes ao considerar tensões em componentes delicados durante ciclagem termal.

Essas diferenças também podem influenciar as temperaturas para as quais as resinas são adequadas. Por exemplo, os epóxis normalmente não são adequados para temperaturas abaixo de -40°C, pois se tornam muito frágeis, enquanto os poliuretanos podem ser adequados para temperaturas tão baixas quanto -60°C. Na extremidade superior da escala de temperatura, os poliuretanos são adequados apenas até aproximadamente 130°C, ou 150°C em casos excepcionais (como nosso UR5645), enquanto os epóxis podem ser elevados, acima de 200°C.

Você já se convenceu de que um epóxi seria a melhor solução, mas uma resina PU venceu?

Isso não é algo que normalmente vemos quando trabalhamos com um fabricante desde o início. Normalmente, fica claro quando colaboramos com eles para identificar seus principais requisitos e parâmetros de uso final para avaliar qual química seria melhor. Na verdade, muitas vezes conseguimos reduzi-lo a uma ou duas resinas específicas para levar ao estágio de teste. No entanto, é algo que vimos no passado quando um fabricante escolheu uma resina para si mesmo sem nenhum dos nossos especialistas e descobriu que sua escolha de resina não estava funcionando bem no campo. A título de exemplo, um EMS estava encapsulando unidades remotas de desbloqueio de veículos para um OEM e selecionou um epóxi para suas unidades. Quando as unidades atingiram o estágio de ciclagem térmica do teste de aprovação, descobriu-se que muitas unidades estavam falhando, e uma investigação mais aprofundada revelou que isso acontecia porque os componentes estavam sendo retirados da placa. O que estava acontecendo aqui era que o epóxi rígido e inflexível estava aderindo bem à montagem, mas expandindo e contraindo em um grau diferente da placa e dos componentes devido a uma diferença de CTE, que estava causando tanto estresse que as juntas de solda estavam quebrando. Recomendamos que eles testem nossa resina UR5604, que é um poliuretano resistente, mas flexível, e eles descobriram que, ao usar o UR5604, não observaram falhas durante o ciclo térmico, pois ele era capaz de flexionar melhor com a montagem durante mudanças rápidas de temperatura.

Você tem uma resina 'mais popular' e por que isso acontece?

Isso é complicado, muitas de nossas resinas são muito populares, mas se eu tivesse que destacar resinas específicas, seriam nossas resinas de uso geral ER2188 e UR5604 porque são resinas "polivalentes" excelentes. O ER2188 é um epóxi resistente e rígido, enquanto o UR5604 é um poliuretano mais flexível, embora ainda resistente o suficiente para muitos ambientes. Ambos são retardadores de chama, de acordo com o nível UL94 V-0, e têm um bom nível de condutividade térmica para permitir a dissipação de calor longe dos pontos quentes do conjunto. Ao contrário de muitas outras resinas com boa condutividade térmica, elas têm excelente fluxo, permitindo que sejam usadas mesmo em unidades espaçadas que precisam que a resina flua em pequenos espaços. Ambas as resinas oferecem excelente desempenho elétrico e rigidez dielétrica, além de excelente proteção ambiental geral. Todas essas propriedades os tornam um excelente ponto de partida para muitas aplicações.