Progetto integrato BMBF PROTECT-SELECT : protezione selettiva contro la corrosione di componenti elettronici con il rivestimento barriera PlasmaPlus®

Al progetto Protect-Select promosso dal Ministero federale per l’Istruzione e la Ricerca hanno collaborato le società Siemens, Epcos e Infineon, l’Istituto Fraunhofer per la tecnica di produzione e la ricerca applicata sui materiali (Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung) e Plasmatreat in qualità di costruttore degli impianti.

L’obiettivo era munire i componenti elettronici di un sottile rivestimento anticorrosione stabile nel tempo, per proteggerli selettivamente dagli agenti corrosivi e dalle sollecitazioni climatiche estreme con una soluzione efficiente e rispettosa delle risorse. La deposizione di questi strati è stata realizzata con il metodo PlasmaPlus® mediante polimerizzazione al plasma a pressione atmosferica.

La situazione di partenza

La protezione selettiva di componenti ed elementi elettronici dagli agenti climatici è di estrema importanza per l’affidabilità di numerosi prodotti. Quasi la metà dei guasti cui sono soggette le moderne autovetture è riconducibile ai danni che invecchiamento e corrosione arrecano ai componenti elettronici. La protezione da umidità, sostanze chimiche e gas nocivi, anche a temperature estreme, è un presupposto fondamentale per evitare questo tipo di guasti.

Il compito di fornire questa protezione è affidato attualmente soprattutto a vernici, mastici polimerici o gel (silicone). Il loro impiego ha però ormai raggiunto i limiti di sostenibilità economica ed ecologica, dal momento che la loro applicazione è costosa e richiede molto tempo. Questi prodotti sono, nella maggior parte dei casi, a base di solventi (VOC) e possono essere applicati soltanto in strati relativamente spessi e con scarsa selettività. A seconda del tipo di strato protettivo possono prodursi anche altri svantaggi, come una scarsa dissipazione termica, l’assorbimento di umidità, la delaminazione del rivestimento applicato o l’attenuazione indesiderata dei sensori.

I riscontri positivi

Nell’ambito del progetto integrato Protect-Select, si è riusciti a sviluppare un nuovo metodo per l’applicazione di rivestimenti sui componenti elettronici utilizzando la tecnologia del plasma Openair®. Il processo PlasmaPlus® consente la deposizione di sottili strati polimerici al plasma, trasparenti e isolanti, per assicurare ai componenti elettronici, e in particolare ai circuiti stampati, una protezione localizzata contro l’invecchiamento. L’elevato effetto barriera di questi strati sottili non solo fa aumentare la durata e l’affidabilità del prodotto, ma riduce anche sensibilmente i costi.

Il progetto è stato promosso dal Ministero federale per l’Istruzione e la Ricerca con il bando “Smartplas” e “Mikroplas” (numeri di progetto da 13N9244 a 13N9248) e tutorato dal Centro tecnologico VDI di Düsseldorf (VDI Technologiezentrum) che ne è promotore.

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