Dans cet article, je vais revenir à notre format de questions-réponses concernant les résines et leurs applications.
Quels problèmes sont associés à la mécanique de l’enrobage ?
Voici deux difficultés qui surviennent fréquemment :
1) Parvenir à un flux régulier de résine à l’intérieur du volume à enrober.
2) Minimiser l’emprisonnement d’air dans la résine, ce qui se produit si le flux est turbulent. Des bulles d’air sont à éviter car la performance de la résine serait compromise.
Comment éviter ces problèmes ?
Il est préférable d’appliquer la résine en plusieurs endroits afin de mieux contrôler son flux. Plus il y a de composants sur un montage et plus leur géométrie est complexe. Il est possible de chauffer la résine afin de réduire sa viscosité mais il y aura en contrepartie une réduction des temps d’utilisation et polymérisation. Une autre solution serait de procéder à un enrobage sous vide, ce qui minimiserait le risque d’emprisonnement d’air.
Comment sélectionner la résine la mieux adaptée?
Le choix de la bonne résine d’encapsulation est l’un des aspects les plus critiques de tout le processus de conception. Il est important de comprendre où et comment l’appareil fini sera utilisé et quels critères de performance seront attendus. Ma recommandation serait d’établir une liste classant par ordre d’importance les conditions de fonctionnement auxquelles l’appareil sera exposé.
Il existe une différence entre la spécification d’une résine résistante aux produits chimiques qui peut tolérer l’immersion permanente et celle d’une résine qui doit seulement occasionnellement résister à des éclaboussures.
De la même façon, si une application atteint un maximum de température de 150 °C, mais que cela ne se produit que deux fois par jour et seulement pour quelques minutes, alors que le reste du temps le maximum normal d’exploitation est de 90 °C, il est alors tout à fait acceptable de spécifier une résine dont la température normale d’exploitation est, disons, 120 °C, car la plupart des matériaux modernes tolèrent de larges écarts pendant de courtes périodes.
D’autres exigences d’application à prendre en compte peuvent inclure : des propriétés ignifuges, certification UL, transparence optique, résistance aux UV, l’opacité et la compatibilité avec les signaux RF. Il est toujours recommandé d’effectuer des essais afin de confirmer l’adéquation de la résine sélectionnée.
Quels types de polymères la chimie des résines offre-t-elle et en quoi diffèrent-ils ?
La composition chimique des résines se divise en trois grandes classes : époxy, polyuréthane et silicone. De ces trois classes, les résines époxy sont les plus robustes et les plus résistantes chimiquement, mais elles sont cassantes, et généralement limitées à des températures d’exploitation comprises entre -40 °C et +150 °C. Les résines époxy offrent cependant d’excellentes propriétés d’adhérence à une large gamme de substrats.
Les polyuréthanes sont à la fois durs et flexibles et conviennent aux applications exploitées à de plus basses températures. Toutefois, ce type de résine n’est compatible que pour les applications atteignant un maximum de température de 110 °C (avec des exceptions pouvant aller jusqu’à 130 °C). La résistance chimique d’une résine polyuréthane est généralement inférieure à celle d’un époxy, mais les polyuréthanes surpassent les époxy dans les cas d’immersion dans l’eau et milieux humides.
Les résines polyuréthane sont couramment utilisées dans les applications sujettes à un haut niveau de contraintes physiques ou vibrations. Si d’importants écarts de température sont attendus dans l’espace de courtes durées, ou dans le cas de longs cycles de température, la nature flexible de la résine présentera un avantage.
Les silicones présentent la plage de température d’exploitation la plus large possible (-50 °C à +220 °C) ; Leur adhérence à certains substrats est médiocre, tout comme leur résistance chimique.
