Vernis de protection

Une protection renforcée pour une meilleure performance des circuits imprimés

  • Conformes aux normes UL, MIL et IPC-CC-830
  • Vernis réparables et résistants aux solvants
  • Acrylique, silicone, polyuréthane et matériaux hybrides
  • Options à faible teneur en COV
  • Traceur UV pour faciliter l’inspection
  • Diluants et produits de masquage

Les vernis de protection sont conçus pour protéger les circuits imprimés et le matériel connexe de leur environnement. Appliqués généralement en couches de 25 à 75 μm, ces vernis épousent les contours du circuit et offrent ainsi une excellente protection et un pouvoir couvrant optimal, permettant de prolonger la durée de vie du circuit imprimé.

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L’utilisation de vernis de protection est particulièrement importante dans le secteur automobile, le domaine militaire, l’aérospatiale, la marine, l’éclairage, les applications industrielles et le domaine des énergies renouvelables. En raison de l’expansion rapide de l’industrie électronique, les vernis ont également trouvé leur place dans les industries de l’électronique domestique et mobile, offrant la combinaison nécessaire entre haute performance et fiabilité au sein d’une grande variété d’appareils électroniques.

Les vernis de protection peuvent être utilisés au sein d’une multitude d’environnements différents pour protéger les circuits imprimés de l’humidité, du brouillard salin, des produits chimiques et des températures extrêmes afin de prévenir la corrosion, l’apparition de moisissures et les pannes électriques, par exemple. La protection offerte par un vernis permet d’exploiter une puissance plus élevée et un espacement entre les pistes moindre qui, à leur tour, permettent aux concepteurs de répondre aux exigences en matière de miniaturisation et de fiabilité.

Electrolube figure parmi les plus grands experts au monde dans la formulation et l’application de revêtements de protection conçus pour répondre aux homologations internationales (y compris les spécifications militaires européennes et américaines). La gamme de produits actuellement disponible comprend des acryliques, des silicones, des polyuréthanes, des substances hybrides et des options non toxiques, respectueuses de l’environnement.

lectrolube figure parmi les plus grands experts au monde dans la formulation et l’application de revêtements de protection conçus pour répondre aux homologations internationales (y compris les spécifications militaires européennes et américaines). La gamme de produits actuellement disponible comprend des acryliques, des silicones, des polyuréthanes, des substances hybrides et des options non toxiques, respectueuses de l’environnement.

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Essai de vernis de protection - recherche et méthodologie

Electrolube circuit imprimé inspection

Les exigences en matière de vernis de protection peuvent varier d'une application à une autre. Les propriétés essentielles que doit avoir un vernis de protection devraient tout d'abord être examinées.

Le vernis idéal doit offrir une combinaison des éléments suivants :

  • Bonnes propriétés électriques
  • Faible perméabilité à l'humidité
  • Bonnes caractéristiques physiques
  • Excellente adhérence sur tous les matériaux employés sur les circuits imprimés

Afin d'assurer que le vernis réponde aux caractéristiques souhaitées, le vernis doit être soumis à des environnements variés via des conditions d’essai appropriées de manière à établir une plage de performances et ses limites.

Tests de base :
  • Tests de performance électrique et d’humidité accélérée.
Tests avancés :
  • Conditions rigoureuses telles que le brouillard salin, les températures extrêmes ou les changements environnementaux brutaux.

Electrolube soumet tous ses vernis de protection aux tests décrits dans le présent cahier des charges et, par conséquent, de nombreux autres vernis de la gamme répondent également aux exigences de ces normes. Pour connaître toutes les informations sur les résultats des tests, veuillez consulter la FDT du produit, disponible sur la page « Ressources ».

Critères de performance

Résistivité Superficielle

C’est la résistance électrique d'un matériau d'isolement mesurée entre deux contacts.

Lorsqu'un circuit imprimé est vernis, il doit présenter une résistivité électrique de 1010 ohms avant de commencer les tests environnementaux. Une fois ces tests réalisés, cette valeur ne doit pas descendre en dessous de 108 ohms.

Flexibilité

Un vernis doit avoir un certain niveau de flexibilité afin d’assurer une couverture suffisante de toutes les zones du circuit imprimé sans aucun craquement ou écaille après le séchage. Cela permet également de s’assurer que la carte électronique peut être déplacée et manipulée sans abîmer le vernis. Aussi avec un niveau adapté de flexibilité le circuit imprimé peut se dilater et se contracter sans contrainte.

  • Test : Une bande en cuivre est vernie et disposée autour d'un mandrin de 3 mm pour être testée.

Le vernis ne doit ni se craqueler ni se décoller du substrat.

Adhérence

Sans adhérence adéquate au circuit imprimé, le vernis n'offrira pas de protection complète. L'essai d'adhérence par quadrillage est une façon simple mais efficace de mesurer l'adhérence d'un vernis de protection de matériaux de circuits imprimés standards.

  • Un outil spécial est utilisé pour les inciser des rainures dans le vernis dans les deux directions, formant un motif quadrillé.

Un ruban adhésif est alors appliqué sur la quadrillée et retiré délicatement, puis le vernis est examiné afin de voir si certaines zones du quadrillage ont été décollées du substrat.

Tests environnementaux

Les tests environnementaux sont essentiels pour assurer le niveau de protection requis. Les conditions d’utilisation finale doivent être reproduites ou accélérées. Il convient toutefois de veiller à ce que les conditions des tests accélérés soient comparables à celles de l’utilisation finale :

  • Tests d’exposition à l’humidité et au brouillard salin
  • Cycle thermique, choc et vieillissement
  • Ces paramètres sont soumis soit à des tests individuels soit combinés en fonction des exigences

Cycles environnementaux

Le profil de cycle environnemental suivant peut être utilisé sur la base des méthodes de test UL746 :

  • Immergé dans l’eau pendant 24 heures, suivi par
  • 24 heures à 105° C, suivi par
  • 96 heures à un taux d'humidité relative de 90 %, 35° C, suivi par
  • 8 heures à -70 ºC – fin de cycle
  • 3 cycles

Tests d'humidité

L'humidité est probablement une des causes les plus évidentes de corrosion pour les circuits imprimés. L'humidité contenue dans l’air ambiant peut réagir avec les composants et connexions métalliques sur le circuit. Le test d'humidité est effectué sur un vernis de protection afin de s'assurer que la résistance à l'humidité est maintenue.

Tests au brouillard salin

Les tests au brouillard salin sont importants pour les circuits imprimés qui seront utilisés dans un environnement où il y a du sel. Les appareils électroniques dans un environnement marin constituent un exemple évident. Le sel et l'eau combinés sont l'une des combinaisons les plus corrosives et il est impératif dans ce cas-là d’appliquer une protection adaptée.

Test de gaz corrosif

Le test de gaz corrosif consiste à exposer des cartes de circuits imprimés à un mélange gazeux, un environnement combinant de l’hydrogène sulfuré et du dioxyde de soufre selon BS EN 60068-2-60, méthode 1.

La résistivité superficielle (SIR) a été utilisée pour déterminer la performance de chaque vernis au sein de cet environnement.

Tests électriques

L’évaluation des propriétés électriques est essentielle pour tout projet avec vernis de protection. Les tests habituels standards incluent :

  • Rigidité diélectrique
  • Constante diélectrique
  • Facteur de dissipation
  • Résistivité superficielle
  • Indice de résistance au cheminement (CTI)

Immersion dans l’eau

L’immersion dans l’eau est un niveau de test très difficile à atteindre pour les vernis de protection. La plupart des vernis résistent à l’immersion durant une courte période, cependant le test prolongé peut révéler certaines problèmes.

  • Des cartes vernies sont immergées pendant 7 jours et les résultats de SIR sont comparés.
  • Pour une immersion dans l’eau permanente ou fréquente, nous vous recommandons les résines d’encapsulation Electrolube

Résistance aux solvants

Pendant sa durée de vie, un circuit imprimé peut être en contact avec un certain nombre de solvants, que ce soit dans l'atmosphère de son environnement de travail ou en contact direct.

Les tests de résistance aux solvants peuvent être effectués conformément à la directive CEI 61086-2. La performance du vernis dépendra largement des solvants utilisés durant le test et de la composition chimique du vernis.

Cycle thermique / Choc thermique

Les changements de températures surviennent à un degré différent sur la plupart des applications électroniques en raison des fluctuations de la température de fonctionnement ou de l’environnement.

Par exemple, prenez le démarrage d'une voiture en hiver, le véhicule à l'arrêt en Europe peut descendre jusqu'à -40 °C, mais dès que le moteur démarre, sa température augmente rapidement pour monter jusqu’à environ 100 °C (en fonction du véhicule). La voiture subira ce cycle des milliers de fois dans sa vie. Il est donc important que les produits soient testés sur un cycle thermique, ou le choc thermique le plus extrême (changement rapide de température) pour s'assurer que le vernis reste au niveau de protection recherché.

Exemple de test de cycle thermique:

Un profil de cycle thermique a été mis en place selon la norme CEI 60068-2-14 :

  • -55°C à +125°C, 25 minutes à chacune des températures
  • Taux de changement de température 12 ºC/min
  • 20 cycles

Des panneaux revêtus de cuivre, d’aluminium et FR4 ont été soumis aux cycles pour ensuite tester leur adhérence (BS EN ISO 2409) et leur flexibilité (mandrin 3 mm – IPC-TM 650 2.4.5.1).

Tous les vernis de protection Electrolube passent ce test avec succès lorsqu’ils sont appliqués sur les substrats décrits ci-dessus.

Exemple de test de choc thermique :

Le choc thermique est similaire au cycle thermique mais sur un laps de temps plus rapide – Electrolube a récemment investit dans une nouvelle machine afin de tester les chocs thermiques, le test initial s'est déroulé avec un changement de 190°C en moins d'une minute.

Résistance aux UV

Electrolube a mené des tests de vieillissement sur un certain nombre de vernis de protection disponibles. Les tests étaient conformes à la norme ISO 4892, Partie 3, cycle 1 : Les « tests d’exposition des plastiques à des sources lumineuses en laboratoire » ont été menés dans des enceintes de vieillissement accéléré QUV SE. Après 1000 heures d’exposition, les résultats ont indiqué que les vernis acryliques Electrolube, APL, HPA et TFA offrent une meilleure résistance aux rayons UV en conservant leur clarté tout au long de l’essai.

L’intensité de l’exposition varie en fonction de zones géographiques de l’application et il est donc important d’établir le temps d’exposition accélérée adaptée à votre région. À titre d’exemple, ce test est à peu près équivalent à 4 ans de vieillissement sous un climat typiquement nord-européen.