Per controllare un progetto si spende moltissimo tempo per analizzare gli schemi circuitali, impronte e posizionamento e valori corretti di tutti i componenti presenti. Sono però molto importanti anche le condizioni esterne del PCB come la temperatura, la luce presente e soprattutto l’umidità.
Essa è un problema per i circuiti elettronici e può causare complicazioni e danni alla scheda.
Come difendere i circuiti elettronici dall’umidità
Prima di cercare di proteggere i nostri progetti dall’umidità dobbiamo prima capire cos’è. Essa è la quantità di vapore acqueo nell’aria e l’umidità relativa è il valore che la quantifica.
Uno dei principali inconvenienti che causa l’umidità è la formazione di goccioline d’acqua che se a contatto con gli strumenti elettronici diventano molto pericolose poiché possono corrodere le tracce in rame; la condensazione dell’acqua; anche la condensazione dell’acqua è un problema perché può causare cortocircuiti nei PCB alimentati e può rovinare anche altri componenti. Un altro lato negativo ma questa volta indiretto dell’umidità è che essa attrae animali come insetti, ragni e piccoli rettili i quali possono danneggiare le schede causando dei cortocircuiti.
Sembrano casi remoti, ma vi assicuro che se avete anni di esperienza vi saranno sicuramente capitati casi del genere con protagonisti qualche lucertola o dei formicai.
Come proteggersi dai danni causati dall’umidità sui circuiti elettronici
In precedenza abbiamo approfondito i rischi e le conseguenze dovute all’umidità, ora vedremo come affrontare ed evitare questo tipo di danni. Qui di seguito verranno elencati alcuni consigli per il progetto di circuiti per evitare e prevenire i danni alle schede elettroniche causati dall’umidità.
1 Rivestimenti ed involucri protettivi
Una delle modalità più semplici e banali per la protezione dei circuiti elettrici dall’umidità è un rivestimento protettivo posizionato in un involucro chiuso; tutto ciò permette un ottimo livello di protezione grazie alla copertura della scheda formata da materiali come l’acrilico, l’uretano e il silicone. L’aspetto negativo è che operare direttamente sul PCB risulta molto più complicato poiché occorre rimuovere il rivestimento e poi reinserirlo.
2 Ventola di aspirazione
Tra le svariate applicazioni dei PCB essi possono essere posti anche in macchinari industriali favorendo la presenza dell’umidità, per ovviare a questo problema è possibile inserire una ventola che espelle l’aria carica di vapore verso l’esterno riducendo così temperatura e umidità.
3 Gel di silice
Questa soluzione non è certamente la più fine ed elegante ma comunque fa il suo dovere, infatti porre una busta con del gel di silice insieme al PCB riduce il livello di umidità, ma questo metodo è funzionante solo sotto la temperatura di 60 gradi Celsius
4 Elementi riscaldanti
Il calore è un grande antagonista dell’umidità, e far diventare il sistema integrato un piccolo riscaldatore è un metodo molto efficace. L’applicazione migliore è nei sistemi inseriti in apparecchi industriali per applicazioni all’aperto.
Il miglior modo per fare tutto ciò è installare un involucro all’interno del quale devono essere posti: un riscaldatore e un sensore di temperatura e umidità combinato con un algoritmo di tipo proporzionale-integrativo-derivativo PID che regola in modo ottimale. (guest post)
