Perché scegliere una resina di incapsulamento poliuretanica rispetto a una resina epossidica?

La maggior parte dei sistemi di resina in uso oggi sono prodotti estremamente complessi con formulazioni chimiche elaborate. Le caratteristiche del processo e le proprietà finali vengono solitamente adattate dal produttore per soddisfare le esigenze del cliente e ciò richiede una grande quantità di abilità, conoscenza ed esperienza. Eppure la tecnologia delle resine è un’area spesso trascurata nella produzione elettronica. Negli ultimi anni si sono verificati numerosi importanti sviluppi nella formulazione e nell’utilizzo dei materiali che hanno portato all’immissione sul mercato di nuovi prodotti estremamente efficaci. Le resine epossidiche sono da sempre le preferite per il riempimento e l'incapsulamento, ma poiché i formulatori stanno rapidamente raggiungendo i limiti di ciò che può essere ottenuto con questi materiali, si sono rivolti alla chimica dei poliuretani. Pertanto, nell'articolo di questo mese, esaminerò i prodotti a base di poliuretano che stanno rapidamente diventando le resine preferite da coloro che richiedono prestazioni elevate a prezzi convenienti.

Quali sono le differenze principali tra le resine di incapsulamento PU e quelle epossidiche?

La differenza principale tra i due sarebbe la flessibilità e la durezza; Le resine epossidiche tendono ad essere molto più rigide e resistenti dei poliuretani, offrendo un'eccellente tenuta e protezione dall'ingresso ai gruppi che stanno incapsulando, mentre i poliuretani sono solitamente un po' più morbidi e più flessibili, il che spesso può renderli più tolleranti se si considerano le sollecitazioni sui componenti delicati durante ciclo termico.

Queste differenze possono anche influenzare le temperature a cui le resine sono adatte. Ad esempio, le resine epossidiche non sono generalmente adatte a temperature inferiori a -40°C poiché diventano troppo fragili, mentre i poliuretani possono essere adatti a temperature fino a -60°C. All'estremità superiore della scala di temperatura, i poliuretani sono adatti solo fino a circa 130°C, o 150°C in casi eccezionali (come il nostro UR5645), mentre le resine epossidiche possono essere spinte più in alto, sopra i 200°C.

Sei mai stato convinto che una resina epossidica sarebbe stata la soluzione migliore, ma una resina PU ha avuto la meglio?

Questo non è qualcosa che di solito vediamo quando lavoriamo con un produttore fin dall'inizio. Di solito, una volta che abbiamo collaborato con loro, è chiaro identificare i loro requisiti chiave e i parametri di utilizzo finale per valutare quale chimica sarebbe la migliore. Infatti, spesso siamo in grado di restringere il campo a una o due resine specifiche da portare in fase di test. Tuttavia, è qualcosa che abbiamo visto in passato quando un produttore ha scelto una resina per se stesso senza il nostro contributo specialistico e ha scoperto che la scelta della resina non funziona bene sul campo. A titolo di esempio, un EMS stava preparando unità di sblocco remoto per veicoli per un OEM e aveva selezionato autonomamente una resina epossidica per le proprie unità. Una volta che le unità hanno raggiunto la fase di test di approvazione del ciclo termico, si è riscontrato che molte unità non funzionavano e ulteriori indagini hanno rivelato che ciò era dovuto al fatto che i componenti venivano rimossi dalla scheda. Quello che stava succedendo qui era che la resina epossidica rigida e inflessibile aderiva bene all'assemblaggio ma si espandeva e si contraeva in misura diversa rispetto alla scheda e ai componenti a causa di una differenza CTE, che causava così tanto stress che i giunti di saldatura si stavano rompendo. Abbiamo consigliato loro di testare invece la nostra resina UR5604, che è un poliuretano resistente ma flessibile, e hanno scoperto che quando hanno utilizzato UR5604 non hanno riscontrato guasti durante i cicli termici poiché era in grado di flettersi meglio con l'assemblaggio durante i rapidi cambiamenti di temperatura.

Hai una resina "più popolare" e perché è questa?

Questo è complicato, molte delle nostre resine sono molto popolari, ma se dovessi evidenziare resine specifiche direi le nostre ER2188 e UR5604 per uso generale perché sono eccellenti resine "tuttofare". ER2188 è una resina epossidica resistente e rigida, mentre UR5604 è un poliuretano più flessibile, sebbene comunque abbastanza resistente per molti ambienti. Entrambi sono ignifughi, al livello UL94 V-0, e hanno un buon livello di conduttività termica per consentire la dissipazione del calore lontano dai punti caldi del gruppo. A differenza di molte altre resine con buona conduttività termica, hanno un flusso eccellente, che ne consente l'utilizzo anche in unità ristrette che necessitano che la resina scorra in piccoli spazi. Entrambe le resine offrono eccellenti prestazioni elettriche e rigidità dielettrica, nonché un'eccellente protezione ambientale generale. Tutte queste proprietà li rendono un ottimo punto di partenza per molte applicazioni.