Los compuestos de encapsulado protegen los conjuntos electrónicos contra la humedad, las vibraciones, los productos químicos y las cargas térmicas. Las tres clases de materiales principales —epóxido, silicona y poliuretano— presentan diferencias fundamentales. Esta guía le ayudará a elegir.
¿Por qué el encapsulado electrónico?
Los componentes electrónicos sin encapsular son vulnerables: la humedad provoca corrosión y cortocircuitos, las vibraciones rompen las uniones soldadas, los productos químicos atacan las placas de circuito impreso y los cambios de temperatura provocan la fatiga del material. Los compuestos de encapsulado eliminan estos riesgos y prolongan la vida útil de los conjuntos electrónicos de años a décadas.
Comparación de las tres clases de materiales
| Propiedad | epoxi | silicona | poliuretano |
|---|---|---|---|
| rango de temperatura | de -40 a +150 °C | de -60 a +250 °C | De -40 a +130 °C |
| Dureza (Shore) | D 70–85 (duro) | A 10–60 (suave–medio) | A 40–D 70 (variable) |
| reparabilidad | No se puede reparar | Desmontable | Se puede eliminar bajo ciertas condiciones |
| conductividad térmica | 0,2–1,5 W/mK | 0,2–2,0 W/mK | 0,2–0,8 W/mK |
| resistencia química | Excelente | Bien | Moderado |
| ausencia de tensión | Escaso (se reduce) | Excelente | Bien |
| Precio | Medio | Alto | Bajo |
Encapsulado con resina epoxi: máxima protección
Cuándo elegir el epoxi
Cuando la resistencia mecánica, la resistencia química y un sellado duradero son prioritarios. Los compuestos de encapsulado epoxi forman una capa dura e impermeable alrededor de los componentes electrónicos.
Ventajas
Máxima resistencia a los productos químicos, excelente aislamiento eléctrico (resistencia dieléctrica >20 kV/mm), buena conductividad térmica con rellenos, bajo precio por volumen.
Desventajas
No reparable: los módulos encapsulados no se pueden abrir. La contracción durante el endurecimiento puede ejercer tensiones sobre componentes sensibles (BGA, cristales de cuarzo, condensadores cerámicos). No apto para aplicaciones con fuertes variaciones de temperatura.
Aplicaciones típicas
Encapsulado de fuentes de alimentación, carcasas para sensores, controladores de LED, bobinas de encendido, módulos de alta tensión, electrónica para exteriores.
→ Nuestras resinas de moldeo para aplicaciones eléctricas
Envasado con silicona: flexible y reparable
Cuándo elegir la silicona
Cuando la resistencia a los cambios de temperatura, la facilidad de reparación y la ausencia de tensiones son factores decisivos. Los compuestos de silicona para encapsulado conservan su elasticidad tras el curado y prácticamente no transmiten tensiones mecánicas al conjunto.
Ventajas
El rango de temperatura más amplio (de –60 a +250 °C), excelente resistencia a los cambios de temperatura, desmontable para reparaciones y retoques, no ejerce tensión sobre los componentes sensibles, hay disponibles variantes biocompatibles.
Desventajas
Precio más elevado, menor resistencia mecánica, sensible a determinados disolventes (tolueno, hexano), no apto para aplicaciones en las que se requiera una superficie dura.
Aplicaciones típicas
Unidades de control para el sector de la automoción, tecnología médica, sector aeroespacial, módulos de alta tensión, movilidad eléctrica (encapsulado de BMS), electrónica de potencia con altas pérdidas de potencia.
→ Nuestras siliconas de encapsulado RTV-2
Relleno de poliuretano: el término medio
Cuándo elegir PU
Cuando el coste es un factor decisivo y los requisitos en cuanto a temperatura y resistencia química son moderados, el poliuretano ofrece una buena relación calidad-precio para aplicaciones estándar.
Ventajas
Precio más bajo, buena elasticidad, amplia gama de durezas (desde blando hasta duro), buena adherencia a numerosos sustratos, reparable con ciertas limitaciones (formulaciones blandas).
Desventajas
Sensible a la humedad durante su aplicación (formación de burbujas), resistencia térmica limitada, menor estabilidad a largo plazo que el epoxi o la silicona, no apto para aplicaciones médicas.
Aplicaciones típicas
Electrónica de consumo, iluminación, conexiones por cable, sensores (para uso en interiores), series de gran volumen con requisitos de rentabilidad.
Guía de elección: ¿Qué compuesto de encapsulado se debe utilizar para cada aplicación?
| Requisito | Recomendación |
|---|---|
| Resistencia máxima a la temperatura (>200 °C) | silicona |
| Fuertes cambios de temperatura (ciclos de –40 a +125 °C) | silicona |
| Reparabilidad / Se requiere reelaboración | silicona |
| Máxima resistencia a los productos químicos | epoxi |
| Superficie dura y resistente a los golpes | epoxi |
| Al aire libre / Exposición a los rayos UV | Epoxi o silicona |
| Tecnología médica (ISO 10993) | silicona |
| Con atención al coste / Producción en serie a gran escala | poliuretano |
| Automoción (AEC-Q200) | Silicona o epoxi |
Compuestos de encapsulado térmicamente conductores
Para la electrónica de potencia, los módulos LED y las aplicaciones de movilidad eléctrica se requieren compuestos de encapsulado termoconductores (λ = 0,8–2,0 W/mK). Estos contienen rellenos minerales (óxido de aluminio, nitruro de boro) que aumentan la conductividad térmica sin afectar al aislamiento eléctrico.
→ Más información: Compuestos de encapsulado con conductividad térmica
Consejos de procesamiento
- Desgasificación: la desgasificación al vacío (2-5 min a –0,9 bar) elimina las burbujas de aire. Especialmente importante en el caso del epoxi y el poliuretano.
- Imprimación: Para una adherencia óptima a placas de circuito impreso y materiales de carcasa. Especialmente recomendada para el encapsulado con silicona.
- Proporción de mezcla: en los sistemas de dos componentes, respétela al pie de la letra; cualquier desviación provocará una reticulación incompleta.
- Tenga en cuenta el tiempo de vida útil: el tiempo de aplicación comienza inmediatamente después de la mezcla. Para grandes volúmenes de vertido: elija formulaciones de endurecimiento lento.
