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FAQ des résines d'encapsulation

GB Posted on 11 February 2019 by Electrolube
Étiquettes: Résines d’encapsulation, FAQ

Un aperçu des questions les plus fréquentes au sujet des résines d'encapsulation.

Pour l’article de ce mois-ci et pour faire suite au contenu de mes blogues précédents, j'ai sélectionné cinq questions fréquemment posées par nos clients ici à Electrolube, afin de mettre en scène ce qui, je l'espère, sera une suite instructive à ma dernière série.

Des conditions environnementales extrêmes sont souvent rencontrées dans la tentative d'offrir une protection pour les PCB. Comment les résines offrent-elles cette protection ?

Il y a un certain nombre de facteurs différents qui influencent la façon dont les résines offrent leur protection. L'encapsulation d'un composant ou d'un PCB signifie qu'il est entouré d'une couche de résine qui, puisqu'elle est normalement réalisée en une seule opération, scelle complètement un composant ou un PCB entier de l'environnement dans lequel il fonctionne.

Une résine en deux parties (résine bi-composante), lorsqu'elle est mélangée, déclenche une réaction chimique qui permet à la résine de se polymériser complètement pour former une couche homogène. La réaction de polymérisation crée une structure tridimensionnelle qui constitue, par exemple, une barrière contre les attaques chimiques, l'humidité élevée et même les chocs physiques et les effets destructeurs du cycle thermique.

Dans des conditions moins extrêmes, une résine est-elle toujours la meilleure option ou un vernis devrait-il être considéré comme une alternative ? Quels indicateurs aideront un ingénieur de conception à faire le choix entre ces deux approches ?

Ce point est intéressant car la protection fournie par un vernis offre un certain nombre d'avantages par rapport à l'application d'une résine. Cependant, comme toujours, le choix dépendra du niveau de protection requis par le concepteur ; en règle générale, pour assurer les niveaux de protection les plus élevés, les résines sont, dans l'ensemble, supérieures aux vernis de tropicalisation.

Une mise en garde : si le poids ou le volume est une considération primordiale, il est préférable d'utiliser un vernis qui assurera probablement une protection adéquate tout en assurant une augmentation minimale du poids/volume. D'autre part, si vous avez besoin de protéger votre propriété intellectuelle et d'éviter que le circuit sous-jacent ne soit copié, alors une résine fournira non seulement une excellente protection en raison de sa ténacité, de sa résistance chimique et de son adhésion au substrat et aux composants, mais avec des résines pigmentées, son opacité assurera que le détail du circuit est visuellement masqué. Il est bon de rappeler que certaines résines chargées sont également opaques aux rayons X !

Pourquoi les résines de silicone sont-elles des choix appropriés pour les applications à haute température qui exigent également une protection contre les conditions environnementales difficiles ?

Les résines silicones ont la plus large plage de température de fonctionnement continu de toutes les bases chimiques de résines que nous offrons actuellement, elles sont donc un choix naturel pour les applications à haute et basse température. Elles conservent leur flexibilité sur cette plage de températures avec très peu de signes de dégradation dans le temps. En raison de leur grande flexibilité, elles exercent de très faibles contraintes sur les composants délicats, en particulier ceux dont les connections et liaisons avec la carte sont faibles et fragiles.

Il y a cependant un inconvénient aux silicones, en particulier l'efficacité de leur adhérence sur certains substrats. De plus, leur résistance chimique n'est pas aussi bonne que celle d'une résine époxy. Une autre catégorie de résines - les polyuréthanes - serait le meilleur choix pour les applications fonctionnant dans la région de -30 à +120°C, car elles offrent des niveaux de flexibilité similaires et une meilleure adhérence sur de nombreux substrats, le tout à un prix inférieur.

Comment les résines agissent-elles pour réduire les dommages causés aux PCB par les vibrations ?

Grâce à la polymérisation qui a lieu pendant le durcissement de la résine, une structure tridimensionnelle est créée qui peut absorber les stress et les contraintes et aider à répartir les forces impliquées sur un plus grand volume. Ce faisant, l'amplitude des forces agissant sur un composant particulier est considérablement réduite par rapport à celle d'un composant non encapsulé. Le même raisonnement s'applique aux chocs physiques et thermiques. Dans ces cas, plus la couche de résine appliquée est épaisse, plus le niveau de protection est élevé.

Les résines optiquement transparentes sont idéales pour les applications LED (par exemple la protection de la LED elle-même) - pourquoi la stabilité UV est-elle si importante pour ces résines ?

Pour les unités d'éclairage à LED - en particulier celles installées à l'extérieur et soumises aux intempéries - le rayonnement UV est une réalité de la vie quotidienne, et la plus grande source est le soleil évidement. La majorité des résines ont une base aromatique (elles contiennent des anneaux benzéniques), qui jaunit lorsqu'elles sont exposées à la lumière UV. Ils commenceront ensuite à se décomposer avec le temps, car les processus qui provoquent le jaunissement entraînent également la formation de radicaux libres, ce qui entraîne la rupture des liaisons chimiques à l'intérieur de la structure.

Les résines à base aliphatique ne contiennent pas d’anneaux aromatiques (benzène) et sont moins susceptibles de jaunir et de se détériorer par la suite. Les radicaux libres sont encore formés dans les résines aliphatiques, mais à une concentration beaucoup plus faible et ils n'ont pas autant de sites à attaquer que les résines aromatiques.

Bien sûr, tout en étant la principale source de lumière UV sur terre, le soleil n'est pas le seul à émettre ce rayonnement potentiellement nocif. Les sources lumineuses artificielles (tungstène, fluorescentes, halogénures métalliques, par exemple) émettent toutes un certain niveau de lumière UV, qui peut attaquer la résine, sans parler des LED elles-mêmes, qui génèrent également un certain rayonnement UV.

Nous espérons que ce qui précède a donné un aperçu utile de certaines des demandes de renseignements les plus courantes que nous recevons de la part des clients et une idée plus précise de l'efficacité des résines et de leur base chimique. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions concernant les résines. A la prochaine, les amis.