Directives relatives au revêtement conforme

Que sont les revêtements conformes ?

Les vernis de protection sont des couches de finition transparentes et flexibles qui épousent les géométries complexes des circuits imprimés. Appliqués sur les cartes de circuits imprimés, ils les rendent plus robustes et prolongent ainsi leur durée de vie.

Types de matériaux de revêtement conforme

Il existe actuellement huit familles distinctes de revêtements conformes, telles que désignées dans le Norme IPC-CC-830CCes revêtements comprennent les acryliques, le polyuréthane, le silicone, l'époxy, les revêtements à polymérisation UV, le parylène, les revêtements ultra-minces et les copolymères séquencés styrénés. Le tableau ci-dessous récapitule les avantages et les inconvénients de chaque type de revêtement.

Le choix de la technologie appropriée dépendra principalement de considérations telles que : De quelles certifications ai-je besoin (le cas échéant) ? Quels sont les principaux risques environnementaux contre lesquels je dois me protéger ? Et quelles sont mes capacités de traitement ? En définitive, le choix judicieux des matériaux repose sur la connaissance précise de tous vos besoins. Veuillez contacter MG Chemicals. support technique. si vous avez besoin d'aide ([email protected]).

Comment utilise-t-on les revêtements conformes ?

Les revêtements conformes contribuent à prolonger la durée de vie des cartes de circuits imprimés en formant une couche protectrice contre les éléments environnementaux courants, tels que l'humidité, la poussière, la saleté et les champignons. Ces revêtements possèdent d'excellentes propriétés diélectriques qui aident à prévenir les courts-circuits. flashoverce qui permet de rapprocher les pistes et facilite ainsi la conception de composants électroniques plus petits et plus puissants.

Normes relatives aux revêtements conformes

Il existe deux normes principales pour les revêtements conformes : UL746E et IPC-CC-830. La norme UL746E comprend une série de tests diélectriques qui mesurent les propriétés isolantes du revêtement après des contraintes environnementales, ainsi que sa résistance au feu. La norme IPC-CC-830 a été créée par… Institut des circuits imprimés (IPC) pour remplacer la norme MIL-I-46058C, déclarée inactive en 1998. Cette norme teste la durabilité du revêtement face aux chocs thermiques, au vieillissement hydrolytique, à la saturation en humidité, à la résistance aux champignons et à la résistance au feu.

Nous avons fourni des détails plus précis concernant les normes UL746E et IPC-CC-830 dans ces deux articles.

Comprendre la norme IPC-CC-830

Comprendre la norme UL 746E

Défauts et problèmes liés aux revêtements conformes

Les défauts des revêtements conformes sont les mêmes que ceux rencontrés lors de l'application de toute peinture. Maîtriser l'application des revêtements conformes permet d'optimiser les délais de production et d'éviter les problèmes sur la ligne de peinture. Vous trouverez ci-dessous un résumé des défauts de revêtement les plus courants et des solutions pour les atténuer.

Déshumidification – Le décollement se produit lorsqu'un revêtement ne parvient pas à s'étaler (ou à mouiller) certaines parties du substrat, et inonde par conséquent les zones adjacentes. Cela se produit lorsque des résidus courants tels que du flux, de la graisse, de l'huile ou du liquide de coupe restent en surface, entravant l'écoulement naturel du revêtement et l'empêchant de s'étaler et de se niveler. La solution consiste à espace extérieur plus propre, nettoyer soigneusement le substrat jusqu'à ce qu'il ne reste plus aucun contaminant.

Épluchure d'orange - Comme son nom l'indique, l'effet « peau d'orange » se traduit par une finition de surface irrégulière et granuleuse, rappelant la peau d'une orange. Ce problème provient de la technique de pulvérisation : un réglage de la pression trop faible entraîne une atomisation insuffisante, tandis qu'un diluant inadapté est utilisé. Pour éviter cet effet, respectez les réglages de pulvérisation et utilisez les diluants recommandés dans la fiche technique du produit.

Surface bullée – La « surface boursouflée » est causée par trois choses :

1. Appliquer le revêtement avec une pression excessive, ce qui fait pénétrer de l'air dans le revêtement liquide.
2. Laisser sécher le revêtement trop rapidement ne laisse pas suffisamment de temps au film pour se lisser et se désaérer.
3. Appliquer une couche de revêtement trop épaisse, ce qui emprisonne les vapeurs de solvant.

Pour éviter les bulles en surface, évitez les couches épaisses ; privilégiez plutôt l’épaississement par la superposition de fines couches successives. Consultez les fiches techniques de MG Chemicals pour connaître les paramètres de pulvérisation recommandés et le temps de séchage avant manipulation pour chaque revêtement de protection.

Fisheyes – Les « œillets de poisson » se présentent sous forme de petites irrégularités circulaires avec des creux en leur centre. Ils sont généralement causés par une contamination à l'huile et aux débris présents dans les conduites du matériel de pulvérisation. Pour résoudre ce problème, il suffit d'installer un filtre garantissant que seul de l'air propre sera utilisé pour pulvériser le revêtement.

 

Surpulvérisation – Les projections excessives de vernis de protection se produisent lorsque le vernis est appliqué accidentellement sur une zone non protégée. Cela peut arriver lorsque la mobilité naturelle des fluides à faible viscosité leur permet de se répandre sur des zones inappropriées (phénomène appelé « effet de mèche » ou capillarité), par erreur de l'opérateur ou par mouillage incontrôlé des vernis liquides aérosolisés. La solution : ne pas chercher à éviter les projections excessives, mais les anticiper et prendre des mesures préventives, notamment le masquage.

Le masquage consiste à appliquer un matériau protecteur, comme du ruban de masquage ou du latex pelable, sur les zones où l'on ne souhaite pas appliquer de revêtement. Une fois le revêtement appliqué, le masquage doit être retiré rapidement, avant qu'il ne sèche, afin d'éviter tout décollement accidentel du revêtement durci.

 

Procédé de revêtement conforme pour circuits imprimés

L'application d'un revêtement conforme nécessite plusieurs étapes successives pour obtenir à la fois une couverture adéquate et une finition esthétique.

Nettoyage des circuits imprimés – Pour éviter les défauts de revêtement tels que le décollement et obtenir un film lisse et homogène, les supports doivent être nettoyés minutieusement afin d'éliminer les contaminants indésirables comme le flux, la graisse et l'huile. MG Chemicals propose une vaste gamme de produits de nettoyage pour garantir des surfaces propres et prêtes à recevoir un revêtement conforme.

Masquage – Pour éviter les projections excessives de vernis de protection, c'est-à-dire le dépôt de vernis sur des zones non désirées, les substrats doivent être masqués dans les zones à protéger. Le masquage peut être réalisé à l'aide de matériaux simples comme du ruban de masquage, ou d'un masque de soudure pelable tel que le MG 862. Il est important de retirer le masquage rapidement après l'application et avant que le vernis ne soit polymérisé, afin d'éviter d'enlever des parties du vernis.

Application de revêtements conformes

Différentes techniques de revêtement peuvent être utilisées, en fonction du volume de pièces à revêtir et des capacités de votre organisation.

Pour les petites réparations et les productions en faible série, le brossage est une technique idéale car elle ne nécessite aucune préparation. Très précise, elle ne requiert aucune expertise particulière. L'immersion est également idéale pour les petites séries, assurant une pénétration fiable du revêtement sous les composants et un traitement généralement rapide, mais elle peut nécessiter un masquage important et s'avérer salissante.

Pour les projets à grand volume, la technique de pulvérisation devient importante et est idéale lorsque des délais d'exécution rapides, une meilleure couverture des bords et une meilleure uniformité du film sont requis.

La pulvérisation peut être réalisée à l'aide d'un simple pistolet à peinture pneumatique dans une cabine de décontamination dédiée. Cependant, cette technique requiert une certaine expertise et peut nécessiter le masquage. Le processus de pulvérisation peut être rationalisé grâce à l'utilisation d'équipements automatisés du type de ceux fabriqués par PVA, Nordson Asymtek et Systèmes de revêtement spéciaux. Ces systèmes offrent rapidité et précision pour maximiser le rendement et minimiser les retouches.

Guérir - Il existe trois types de revêtements conformes, classés selon leur mécanisme de polymérisation : thermoplastiques, thermodurcissables et polymérisables aux UV. Les matériaux thermoplastiques comprennent les acryliques et les revêtements hybrides silicone/acrylique. Leur polymérisation s’effectue par séchage physique, le solvant s’évaporant simplement et laissant le film de revêtement. Ces revêtements peuvent polymériser à température ambiante ou par chauffage. Les thermoplastiques sont des matériaux dont la polymérisation résulte d’une réaction chimique. Comme les autres revêtements, ils peuvent généralement polymériser à température ambiante. Cependant, pour obtenir des propriétés optimales et une polymérisation complète, ces revêtements nécessitent des températures élevées. Les matériaux polymérisables aux UV sont des acrylates et des méthacrylates qui polymérisent sous l’effet de certaines longueurs d’onde de lumière UV.

Contrôle de qualité - Le principal critère d'inspection des revêtements conformes est la couverture. On peut effectuer cette vérification rapidement et facilement à l'aide d'une lampe UV. Il suffit de placer la carte revêtue sous la lampe et de rechercher les zones présentant une fluorescence bleue.

Mesure de l'épaisseur du revêtement conforme

L'épaisseur typique des films secs de revêtements conformes varie de 1 à 5 mils (25.4 à 127 μm) et peut être vérifiée à l'aide des techniques suivantes :

Micromètre – Une méthode simple et non destructive consiste à mesurer des points le long du substrat non revêtu à l'aide de micromètres calibrés, puis à mesurer à nouveau ces points par la suite, la différence correspondant à l'épaisseur du revêtement.

Positeur – Une technique moins contraignante et non destructive utilise un appareil de mesure d'épaisseur de revêtement numérique qui mesure les variations de champs magnétiques ou électriques pour déterminer l'épaisseur du film. Bien que cette technique soit beaucoup plus rapide et facile, elle est limitée aux substrats conducteurs et ne permet donc pas de mesurer l'épaisseur des revêtements sur un vernis épargne ou d'autres composants isolés.

Analyse de microsection – L'outil non destructif le plus simple pour mesurer l'épaisseur d'un revêtement est un appareil de mesure d'épaisseur par film humide avec lampe UV. Cependant, cette méthode ne s'applique qu'aux systèmes à haute teneur en solides, tels que les revêtements UV. Enfin, pour des mesures d'épaisseur de revêtement de haute précision, on peut recourir à l'analyse de section transversale : une portion du substrat revêtu est découpée et insérée dans un moule en plastique. La section transversale est ensuite polie et analysée au microscope à fort grossissement afin de mesurer l'épaisseur du revêtement en différents points. Bien que cette technique offre les mesures les plus précises, elle est longue, nécessite un équipement coûteux et détruit l'échantillon.

Reprise / Réparation – Il est parfois nécessaire d'effectuer des retouches pour corriger les zones où le revêtement est endommagé, décollé ou s'est détaché du support. Ces retouches concernent généralement une très petite surface et requièrent une application précise. C'est pourquoi, pour localiser et contenir le revêtement réappliqué, on utilise généralement un pinceau.

Comparaison des revêtements conformes

Points d’Usage à Anticiper

Le choix du revêtement conforme approprié dépend des besoins de votre matériau. - à savoir, quelles certifications (IPC or ULIl est essentiel de connaître les exigences, les conditions environnementales auxquelles le revêtement doit résister et vos capacités de traitement. Par conséquent, les revêtements conformes ne doivent pas être classés du meilleur au pire, mais plutôt selon leur adéquation. Par exemple, une carte de circuit imprimé destinée à un usage intérieur ne nécessite pas la protection extrême offerte par une résine époxy, mais simplement un revêtement conforme acrylique protégeant contre la poussière et les surtensions. En revanche, une carte de circuit imprimé montée sur un circuit imprimé standard ne requiert pas la protection extrême offerte par une résine époxy.

Sous le capot d'une voiture, il est indispensable de recourir à une protection renforcée grâce à des matériaux époxy ou à polymérisation UV capables de résister aux vapeurs d'essence, au sel de déneigement et aux chocs fréquents. Le choix d'un système de revêtement implique d'évaluer chaque technologie de revêtement conforme en fonction de ses avantages et de ses inconvénients, et de les mettre en balance avec vos besoins spécifiques.

Acryliques – Acryliques Ces matériaux sont excellents pour les environnements tempérés où les principaux problèmes sont l'exposition intermittente à l'humidité, aux embruns salés, à la poussière et aux moisissures. Leurs atouts sont leur faible coût, leur facilité d'utilisation et de remise en état. Leur principal inconvénient est leur faible résistance chimique.

polyuréthane - Polyurethanes Ils offrent la même protection que les acryliques, ainsi qu'une certaine résistance aux solvants chimiques, une excellente résistance à l'abrasion et une forte adhérence même à basse température. Leur principal inconvénient réside dans leur temps de séchage relativement long, ce qui les rend moins adaptés aux applications à grande échelle.

Époxy – Les époxydes offrent une protection supérieure aux acryliques, polyuréthanes et silicones. Ils protègent contre les contaminants courants comme l'humidité, mais aussi contre les produits chimiques agressifs et l'abrasion, et contribuent à sécuriser les joints de soudure contre les chocs. Leur application peut être relativement complexe et leur temps de durcissement long ; leur utilisation est donc généralement réservée aux applications exigeant une protection renforcée.

Silicone - Silicones Les revêtements silicones sont principalement appréciés pour leur résistance aux hautes températures et leur souplesse. Comparés à la plupart des autres types de revêtements conformes, les silicones présentent un module d'élasticité exceptionnellement bas, ce qui les rend idéaux pour le revêtement de composants CMS délicats ou pour les applications soumises à des cycles thermiques importants. Les revêtements silicones ne sont pas utilisés lorsqu'une protection contre les huiles et autres solvants est requise, et leur coût peut parfois s'avérer prohibitif par rapport à d'autres produits.

Séchage UV - matériaux à polymérisation UV Les matériaux UV se distinguent par une vitesse de polymérisation inégalée. Alors que d'autres procédés chimiques nécessitent des heures de séchage, ils durcissent en quelques secondes, garantissant ainsi une productivité élevée et les rendant idéaux pour les projets de grande envergure. Toutefois, pour exploiter pleinement leur potentiel, des investissements importants sont nécessaires, notamment pour l'acquisition d'équipements de pulvérisation automatisés, de radiomètres et de systèmes de lampes/convoyeurs de polymérisation. Par conséquent, avant d'opter pour la technologie UV, une analyse coûts-avantages approfondie s'impose.

Parylene - Le parylene se distingue de toutes les autres technologies de revêtement conforme par le fait qu'il s'agit d'une poudre appliquée sur les circuits imprimés par un procédé connu sous le nom de dépôt chimique en phase vapeurCe procédé est extrêmement complexe et nécessite un équipement très spécialisé. Cependant, le revêtement durci offre une isolation électrique, une couverture totale et une résistance à la température inégalées. Le parylene est utilisé exclusivement lorsqu'un film parfaitement homogène est indispensable.