Les circuits imprimés (CI) sont utilisées dans presque tous les appareils électroniques disponibles, et varient en fonction de l’application. Cependant, une constante dans toutes les applications est que les circuits imprimés nécessitent une certaine forme de protection contre le milieu environnant.
Comme les circuits imprimés sont essentiels au fonctionnement d’un appareil électronique, le fait de renoncer à la protection peut nuire aux performances et à la durée de vie de l’équipement. Les revêtements et les résines offrent une protection contre :
- L’eau/humidité
- Les vibrations
- Le choc physique
- Le choc thermique
- La contamination
Quel que soit le type de protection recherché, tous les circuits imprimés doivent être soigneusement nettoyés afin que la contamination de surface n’affecte pas les niveaux de protection fournis par le revêtement ou la résine.
Revêtements conformes
Un revêtement conforme est un film mince qui peut être appliqué sur un circuit imprimé pour offrir une protection contre les environnements dangereux. De tels revêtements offrent une résistance chimique et thermique efficace contre les expositions de courte durée. Ils “adhèrent” aux contours d’une carte, ce qui permet une excellente protection et une couverture complète pour prolonger la durée de vie du circuit imprimé.
L’épaisseur de ce revêtement se situe entre 25 et 100 microns, ce qui augmente légèrement le poids du composant. Comme il s’agit d’un film relativement mince, ce revêtement n’exerce que peu de contraintes sur les composants, ce qui est extrêmement avantageux pour les équipements délicats et fragiles. En général, le film est transparent, ce qui permet aux utilisateurs d’identifier facilement le circuit imprimé sous-jacent.
La plupart des revêtements sont des systèmes 1K (composant unique), offrant une longue durée de vie, une faible température de durcissement et un temps de séchage court. Il est facile de retravailler le revêtement et de remplacer les composants avec des revêtements conformes. Les revêtements peuvent être appliqués manuellement à l’aide d’un pinceau, d’un pistolet ou par trempage. Toutefois, de plus en plus, des systèmes robotisés sont utilisés pour assurer une application plus précise et plus uniforme.
Résines encapsulées
Les résines d’encapsulation sont conçues pour protéger et isoler les circuits imprimés et les composants des environnements difficiles en encapsulant le dispositif et en créant une barrière. Lorsqu’elles sont appliquées sur des circuits imprimés, les résines peuvent avoir une épaisseur de 0,5 mm ou plus, et sont souvent appliquées de manière beaucoup plus épaisse. Par conséquent, les résines peuvent entraîner une augmentation significative du poids, ce qui se traduit souvent par un prix unitaire plus élevé que celui du revêtement.
Les résines sont généralement des systèmes 2K (à deux composants) dans lesquels une résine et un durcisseur sont mélangés pour former un polymère réticulé. Les résines ont une viscosité beaucoup plus élevée que les revêtements et sont conçues pour durcir à température ambiante. Cependant, en appliquant de la chaleur à la résine, le temps de durcissement peut être réduit. Comme la plupart des réactions de durcissement sont exothermiques, lorsqu’une trop grande quantité de résine est appliquée, la chaleur produite pendant le processus de durcissement peut provoquer une surchauffe du circuit imprimé et même un incendie.
L’utilisation d’une résine permet de mieux protéger le circuit imprimé, notamment en cas d’attaque chimique ou lorsque le composant est immergé pendant une longue période. Les résines peuvent également offrir une protection contre les chocs physiques, car le volume de la résine peut aider à dissiper la force. Contrairement aux revêtements, les résines peuvent être de couleur très sombre, de sorte que lorsqu’elles sont appliquées, le circuit imprimé qui se trouve en dessous est complètement caché, ce qui crée un certain degré de sécurité dans la conception. Toutefois, il convient de noter que lorsque les résines sont retirées, cela peut entraîner la destruction du circuit imprimé.
| Propriétés | Revêtement conforme | Résine |
|---|---|---|
| Protection | Inférieur | Supérieur |
| Épaisseur | 25-100 microns | 0,5+ mm (souvent beaucoup plus épais) |
| Poids | Augmentation minimale | Une augmentation substantielle |
| Stress sur les composants | Très peu | Un stress important |
| Systèmes de revêtement | 1K (composant unique) | 2K (deux composants) |
| Retravailler | Oui | Non |
Éléments à prendre en compte avant de choisir une protection de circuit imprimé
1. Boîtiers de circuits imprimés
Si le circuit imprimé est contenu dans un boîtier conçu comme sa protection primaire, un revêtement conforme suffit comme protection de secours. Cette solution est idéale en cas de dommage ou de fuite et peut assurer une protection contre l’humidité et la condensation. Si le boîtier n’est pas capable d’assurer une protection contre l’environnement, une résine sera un choix plus approprié.
2. Environnement
Souvent utilisées dans l’électronique haute tension et les environnements explosifs, les résines fournissent une couche diélectrique totale pour empêcher la formation d’arcs électriques. Dans un tel environnement, des revêtements conformes plus fins seront beaucoup moins efficaces. Cependant, pour les composants délicats dans des environnements qui nécessitent des niveaux de protection limités, les revêtements sont susceptibles de suffire.
3. Poids
Il est important de déterminer si le poids du circuit imprimé est un facteur dans l’objectif final de la conception. Lors de l’application d’un revêtement, la quantité de poids ajoutée est minime, mais lors de l’utilisation d’une résine, le poids supplémentaire peut être substantiel.
4. En cas de retouche
Pour les applications où des retouches au circuit imprimé peuvent être nécessaires à une date ultérieure, les revêtements conformes seront le choix le plus approprié. Les revêtements peuvent être enlevés beaucoup plus facilement que les résines qui, une fois enlevées, peuvent détruire le PCB qui se trouve en dessous.
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