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LE MOMENT DE « VÉRITÉ » POUR LES RESINES

GB Posted on 18 April 2019 by Electrolube
Étiquettes: Résines d’encapsulation, FAQ

Alistair Little d’Electrolube s’intéresse de plus près à certaines des questions de test et de sondage technique qu’il reçoit de la part des clients dans son dernier article de blog sur les résines d’enrobage et d’encapsulation.

Dans ma dernière série d’articles de blog pour Electrolube, j’ai mis l’accent sur la réponse aux « cinq meilleurs conseils » aux ingénieurs concepteurs tels que les cinq questions les plus courantes et cinq conseils de conception pour les environnements difficiles. Ce mois-ci, mon article de blog revient sur le thème du test et j’y inclus mes réponses à des questions de sondage plus techniques telles que : quelles sont les résines appropriées pour les applications radiofréquences ; quand utiliser une résine monocomposant plutôt qu’à deux composants ; et quand la régularité de la constante diélectrique de la résine devient-elle un point important ? Sans ordre spécifique, ce sont cinq questions de nos clients qui soulèvent un certain nombre de questions techniques concernant les applications des résines, et voici mes réponses. J’espère que cela vous donnera des informations générales utiles pour vous aider dans vos travaux de résolution des problèmes.

Quels tests de résistance aux intempéries Electrolube mène-t-il sur ses produits de résine, et comment les résultats de ces tests peuvent-ils se traduire en données significatives applicables avec confiance par les utilisateurs dans les applications du monde réel ?

Commençons donc par la question facile ! Le rapprochement des données d’essai de vieillissement aux intempéries et du monde réel a fait réfléchir les fournisseurs comme les utilisateurs de résines depuis la conception des premiers essais aux intempéries. Le problème essentiel ici est que les bancs d’essai/méthodes de vieillissement (intempéries, environnement et exposition mécanique) permettent au mieux de traiter de deux ou trois conditions, alors que dans le monde réel les choses sont beaucoup plus complexes et plus difficiles à prévoir.

Les tests sont un processus fondamental chez Electrolube. Nous effectuons une gamme complète d’essais de cycle thermique (pour vérifier la résistance aux chocs thermiques), d’immersion dans l’eau (douce et salée) et de résistance aux produits chimiques, pour couvrir à la fois la pollution atmosphérique et le contact direct avec des substances corrosives ou réactives par ailleurs. De plus, des vérifications de stabilité thermique sont effectuées à des températures de fonctionnement en continu et par exposition à la lumière du jour artificielle de façon à connaître la résistance/stabilité aux ultraviolets (UV) de la résine objet de l’essai.

La compilation des données issues de ces essais permet aux ingénieurs concepteurs de choisir une résine qui correspond au mieux à leurs exigences. Dans beaucoup de cas, il est possible de saisir les résultats obtenus dans un modèle pour effectuer une étude d’analyse aux éléments finis, où les conditions d’environnement sont un des facteurs de la prévision des performances à long terme du produit final. Les résultats des conditions d’essai permettent de s’assurer que l’utilisateur peut attendre des performances optimales des produits Electrolube dans une grande diversité d’environnements.

Quels domaines d’activité demandent couramment des résines conçues pour bien se comporter dans des applications à fréquences radio, et qu’y a-t-il de si particulier à propos de ces résines ?

Le plus souvent c’est le domaine des communications (fabricants d’équipements de télécommunications fixes et mobiles) qui est le plus susceptible de demander une résine formulée spécifiquement pour protéger les appareils électroniques qui produisent des signaux de fréquences radio (RF). Mais il y a aujourd’hui beaucoup d’autres sociétés qui ajoutent des fonctions WiFi/Bluetooth à une gamme de produits bien plus large pour faciliter la communication entre appareils.

Les résines conçues pour les applications RF ne contiennent pas de charge – particules qui pourraient causer une dispersion ou une atténuation du signal RF. Dans beaucoup de cas, la puissance de transmission des appareils qui utilisent les fonctions WiFi/Bluetooth est assez faible, donc tout milieu intermédiaire, tel qu’une résine de protection, susceptible de réduire ou de disperser le signal, est un problème potentiel.

Les qualités ignifuges sont souvent réclamées pour des applications RF mais la plupart des résines ignifugées contiennent soit des halogènes (soumis à des restrictions réglementaires toujours plus sévères), soit des charges contenant des métaux (qui diffusent ou atténuent les signaux RF). Electrolube a répondu à ce dilemme avec sa série UR5641/2/3 de résines ignifugées sans charge ni halogène, qui conviennent pour une grande diversité d’applications RF.

Quand est-il important de s’assurer que la constante diélectrique d’une résine n’évolue pas à long terme ?

La constante diélectrique (aussi appelée permittivité relative) est un paramètre important à prendre en compte pour les résines. Une résine à faible constante diélectrique aura par exemple une influence minimale sur tout champ électrique produit par un appareil et assurera donc une transparence maximale aux signaux produits par cet appareil. Il est aussi important que la constante diélectrique de la résine reste faible sur la totalité de la durée de vie d’un produit ou d’un système sur lequel elle est appliquée. Dans le cas des applications marines, par exemple, la régularité des performances électriques à long terme peut être critique car la nécessité de remplacement d’appareils atteints de variabilité de la constante diélectrique risque de coûter cher, en particulier si ces appareils sont dans des zones difficiles à atteindre telles que le fond de l’océan.

Comment Electrolube mesure-t-il la conductivité thermique et pourquoi l’exactitude de la méthode d’essai est-elle si importante ?

Nous avons récemment investi dans de nouveaux équipements de mesure de la conductivité thermique qui utilisent la méthode de plan transitoire modifié pour la mesure de la conductivité thermique (une amélioration par rapport à la méthode bien connue de plan transitoire ou disque chaud), bien établie depuis des années. Ceci nous permet d’obtenir un grand nombre de mesures de façon fiable et rapide sur une large plage de température. 

La prise de mesures directe sur une pâte thermique ou une résine polymérisée donne des valeurs de conductivité thermique très proches de celles qui seraient rencontrées dans des conditions d’exploitation réelles ; mais il y aura toujours de légères variations dues à la conception de l’appareil et aux composants utilisés. Malheureusement, il reste des cas où la conductivité thermique d’une résine polymérisée aura été calculée à partir des contributions des composants plutôt qu’obtenue à partir d’une mesure du matériau. Les valeurs calculées sont généralement très supérieures à celles obtenues par mesure directe des matériaux en question.

Quand est-il intéressant d’envisager d’utiliser un système de résine monocomposant plutôt qu’à deux composants ?

Les résines monocomposant (ou résines 1K) s’utilisent généralement pour les applications de collage, par exemple dessus de globe, ou pour la liaison de composants à un circuit imprimé ou autres supports. Une résine 1K a néanmoins des inconvénients : la viscosité est généralement supérieure à celle de son équivalent 2K, elle exige une température de polymérisation élevée, a une durée de conservation courte et doit souvent être conservée dans un environnement à basse température. L’avantage essentiel d’une résine 1K est sa facilité d’application ; aucun mélange n’est nécessaire et la configuration de la machine de distribution est beaucoup plus simple.

J’espère que ceci vous sera utile, n’oubliez pas de rester à l’écoute le mois prochain pour la prochaine livraison de mes collègues ou moi-même, vous pouvez aussi consulter nos billets précédents

Alistair Little