Découvrez les avantages et les inconvénients des adhésifs d'enrobage en silicone, époxy et polyuréthane

Découvrez les avantages et les inconvénients des adhésifs d'enrobage en silicone, époxy et polyuréthane

JE. Qu’est-ce que l’empotage ?

L'enrobage (également connu sous le nom d'encapsulation) est le processus consistant à verser des composés d'enrobage en polyuréthane, des composés d'enrobage en silicone ou des composés d'enrobage en résine époxy dans des dispositifs contenant des composants et des circuits électroniques, soit à l'aide d'un équipement spécialisé, soit manuellement. Ces composés durcissent ensuite à température ambiante ou sous chaleur pour former des matériaux isolants polymères thermodurcissables haute performance. Ce processus est conçu pour atteindre les objectifs de liaison, d’étanchéité, d’encapsulation et de revêtement protecteur.

II. Les fonctions du rempotage

L'empotage agit comme un bouclier protecteur invisible pour les composants électroniques. Cela implique l’injection précise de composés liquides dans les dispositifs d’emballage, qui se solidifient ensuite pour former une couche isolante thermodurcissable résistante. Ce processus vise à renforcer l'intégrité globale du dispositif, à améliorer sa résistance aux chocs et aux vibrations, et à renforcer l'isolation entre les composants internes, favorisant ainsi la tendance à la miniaturisation et à la réduction de poids. Plus important encore, le processus d'enrobage peut isoler les composants des influences environnementales, par exemple en empêchant l'humidité de corroder les composants, améliorant ainsi considérablement leur stabilité et leurs performances d'étanchéité.

III. Les avantages et les inconvénients de trois types de composés d'empotage

1.EComposé d'empotage en résine époxy

Les composés d’empotage en résine époxy sont pour la plupart rigides. Une fois durcis, ils deviennent durs comme de la pierre et sont difficiles à enlever, ce qui assure une bonne confidentialité. Cependant, il existe également quelques types doux. La résistance à la température courante est d'environ 100°C, tandis que ceux qui durcissent à la chaleur peuvent résister à des températures d'environ 150°C. Il en existe également qui peuvent résister à des températures supérieures à 300°C. Ils présentent des caractéristiques telles que la fixation, l'isolation, l'imperméabilisation, l'étanchéité à l'huile, à la poussière, au vol, à la corrosion, au vieillissement et aux chocs thermiques et froids. Les types courants de composés d'enrobage époxy comprennent les types ignifuges, thermoconducteurs, à faible viscosité et résistants aux températures élevées.

• Avantages : Ils ont une bonne adhérence aux matériaux durs, d'excellentes capacités de résistance aux températures élevées et d'isolation électrique, un fonctionnement simple et sont très stables avant et après durcissement. Ils ont également une excellente adhérence sur une variété de substrats métalliques et de substrats poreux.

• Inconvénients : Ils ont une faible résistance aux changements de température et sont sujets aux fissures après exposition à un choc thermique, permettant à l'humidité de s'infiltrer dans les composants électroniques à travers les fissures, ce qui entraîne une mauvaise résistance à l'humidité. De plus, après durcissement, le composé devient un gel dur et cassant, qui peut facilement endommager les composants électroniques. Une fois mis en pot, il ne peut pas être ouvert et la réparabilité est médiocre.

• Champ d'application : Les composés d'enrobage en résine époxy peuvent facilement pénétrer dans les interstices des produits et conviennent à l'enrobage de composants électroniques de petite et moyenne taille qui n'ont pas d'exigences particulières en matière de propriétés mécaniques environnementales dans des conditions de température normales, tels que les allumeurs d'automobiles et de motos, les alimentations de pilote de LED. , capteurs, transformateurs toroïdaux, condensateurs, déclencheurs, lumières LED étanches et empotage de confidentialité, d'isolation et de protection contre l'humidité (eau) des cartes de circuits imprimés.

2. Composé d'empotage en silicone

Les composés d'enrobage électroniques en silicone sont pour la plupart mous et élastiques après durcissement, qui peuvent être réparés, et sont communément appelés gels mous. Leur adhésion est relativement mauvaise. La couleur de ces composés peut généralement être ajustée selon les besoins, soit transparente, opaque ou colorée. Les composés d'enrobage silicone à deux composants sont les plus courants, comprenant à la fois les types à durcissement par condensation et à durcissement par addition. Généralement, les types durcissant par condensation ont une mauvaise adhérence aux composants et à la cavité d'enrobage, et des substances volatiles de faible poids moléculaire sont produites pendant le processus de durcissement, ce qui entraîne un taux de retrait notable après le durcissement. En revanche, les types à durcissement par addition (également appelés gels de silicone) ont des taux de retrait extrêmement faibles et ne produisent pas de substances volatiles de faible poids moléculaire pendant le durcissement, ce qui permet un durcissement rapide à la chaleur.

• Avantages : Ils présentent une forte résistance au vieillissement, une bonne résistance aux intempéries et une excellente résistance aux chocs. Ils possèdent une résistance exceptionnelle aux changements de température et une conductivité thermique, ce qui leur permet d'être utilisés dans une large plage de températures de fonctionnement. Ils peuvent maintenir leur élasticité entre -60°C et 200°C sans se fissurer et peuvent être utilisés à long terme à 250°C. Les types durcissables à chaud ont une résistance à la température encore plus élevée. Ils possèdent également d'excellentes propriétés électriques et capacités d'isolation, avec de meilleures performances d'isolation que les résines époxy, capables de résister à des tensions supérieures à 10 000 V. Après enrobage, ils améliorent efficacement l'isolation entre les composants internes et les circuits, améliorant ainsi la stabilité des composants électroniques. Ils ne sont pas corrosifs pour les composants électroniques et ne produisent aucun sous-produit lors de la réaction de durcissement. Ils ont également une excellente réparabilité, permettant un retrait et un remplacement rapides et pratiques des composants scellés. Ils ont une bonne conductivité thermique et un caractère ignifuge, améliorant efficacement la dissipation thermique et la sécurité des composants électroniques. Ils ont une faible viscosité et une bonne fluidité, ce qui leur permet de pénétrer dans les petits espaces et sous les composants. Ils peuvent durcir à température ambiante ou à la chaleur, ont de bonnes propriétés auto-dégazantes et sont plus pratiques à utiliser. Ils ont un faible taux de retrait de durcissement et d'excellentes capacités d'étanchéité et d'absorption des chocs.

• Inconvénients : Ils sont chers et ont une mauvaise adhérence.

• Champ d'application : Ils conviennent à l’enrobage de divers composants électroniques fonctionnant dans des environnements difficiles.

Quels sont les avantages des composés d’enrobage électroniques en silicone par rapport aux autres composés d’enrobage ?

• Avantage 1 : Ils assurent une protection à long terme des circuits ou composants électroniques sensibles, offrant une protection efficace à long terme aux modules et appareils électroniques, quelles que soient leurs structures et formes simples ou complexes.

• Avantage 2 : Ils possèdent des propriétés d’isolation diélectrique stables, servant de barrière efficace contre la pollution environnementale. Après durcissement, ils forment un élastomère souple qui élimine les contraintes causées par les chocs et les vibrations dans une large plage de températures et de niveaux d'humidité.

• Avantage 3 : Ils peuvent conserver leurs propriétés physiques et électriques d'origine dans divers environnements de travail, résister à la dégradation due à l'ozone et à la lumière ultraviolette, et avoir une bonne stabilité chimique.

• Avantage 4 : Ils sont faciles à nettoyer et à retirer après l'empotage, ce qui facilite la réparation des composants électroniques, et un nouveau composé d'empotage peut être réinjecté dans les zones réparées.

3. Composé d'enrobage en polyuréthane (PU)

Le composé d'enrobage en polyuréthane, également connu sous le nom de composé d'enrobage PU, est principalement doux et élastique après durcissement, qui peut être réparé, et est communément appelé gel mou. Son adhérence se situe entre celle de l'époxy et du silicone, avec une tenue en température modérée, ne dépassant généralement pas 100°C. Davantage de bulles ont tendance à apparaître après l'empotage et le processus d'empotage doit être effectué sous vide. Son adhérence est également intermédiaire entre l'époxy et le silicone.

• Avantages : Il présente une bonne résistance aux basses températures et les meilleures performances d’absorption des chocs parmi les trois types. Il présente une faible dureté, une résistance modérée, une bonne élasticité, une résistance à l'eau, une résistance à la moisissure, une résistance aux chocs et une transparence. Il possède également une excellente isolation électrique et un excellent retardateur de flamme, n'est pas corrosif pour les composants électriques et possède une bonne adhérence aux métaux tels que l'acier, l'aluminium, le cuivre et l'étain, ainsi qu'aux matériaux comme le caoutchouc, le plastique et le bois.

• Inconvénients : Il présente une mauvaise résistance aux hautes températures. La surface du gel durci n'est pas lisse et présente une faible ténacité. Il a une faible résistance au vieillissement et aux UV, et le gel est sujet à la décoloration.

• Champ d'application : Il convient à l’empotage de composants électriques intérieurs à faible génération de chaleur. Il peut protéger les composants et circuits électroniques correctement installés et ajustés contre les effets des vibrations, de la corrosion, de l'humidité et de la poussière, ce qui en fait un matériau d'enrobage idéal pour la protection contre l'humidité et la corrosion des pièces électroniques et électriques.

IV. Problèmes à prendre en compte lors de la sélection des matériaux d'empotage

1. Exigences de performances après l'empotage : Température de fonctionnement, conditions de cycles thermiques, contraintes internes sur les composants, que ce soit pour une utilisation extérieure ou intérieure, conditions de contraintes, exigences en matière d'ignifugation et de conductivité thermique, exigences de couleur, etc.

2. Processus d'empotage : Manuel ou automatique, à température ambiante ou chauffé, temps de durcissement complet, temps de gélification de la colle après mélange, etc.

3. Coût: La densité spécifique des matériaux d'empotage varie considérablement. Il faut considérer le coût réel après mise en pot, plutôt que simplement regarder le prix de vente du matériau.

Les adhésifs pour l'enrobage sont classés par fonction en adhésif d'enrobage thermoconducteur, adhésif d'enrobage de liaison et adhésif d'enrobage imperméable. Par matériau, ils sont classés en adhésif d’enrobage en polyuréthane, adhésif d’enrobage en silicone et adhésif d’enrobage en résine époxy. Des adhésifs souples et durs peuvent être utilisés pour l’empotage et l’isolation imperméable. Si une résistance aux températures élevées et une conductivité thermique sont requises, il est recommandé d'utiliser un adhésif silicone souple. Si une résistance aux basses températures est nécessaire, un adhésif souple en polyuréthane est suggéré. S’il n’y a pas d’exigences particulières, un adhésif dur époxy est recommandé, car il durcit plus rapidement que le silicone.

L'adhésif d'enrobage en résine époxy a un large éventail d'applications et des exigences techniques diverses, avec de nombreuses variétés. Il est divisé en deux catégories en fonction des conditions de durcissement : le durcissement à température ambiante et le durcissement à chaud. En termes de formulation, il existe des types à deux composants et à un composant. Généralement, l’adhésif d’enrobage époxy durcissant à température ambiante est à deux composants. Son avantage réside dans le fait qu’il peut durcir sans chauffage après l’empotage, avec peu d’équipement requis et une utilisation pratique. Cependant, les inconvénients comprennent une viscosité de travail élevée du mélange adhésif, une imprégnation médiocre, une durée de vie en pot courte et une résistance thermique et des propriétés électriques relativement faibles du produit durci. Il est généralement utilisé pour l'enrobage d'appareils électroniques basse tension ou dans des situations où le durcissement par chauffage n'est pas approprié.

V. Processus d'empotage

À l'heure actuelle, la technologie d'empotage est principalement divisée en méthodes manuelles et mécaniques. L'empotage manuel sous vide est relativement simple à utiliser, avec de faibles coûts d'équipement et de maintenance. L'empotage mécanique sous vide, quant à lui, est plus avancé et se divise en deux processus : l'empotage après mélange et dégazage des composants A et B, et le dégazage avant mélange et empotage. Bien que l'investissement initial dans l'enrobage mécanique soit plus élevé, il dépasse largement l'enrobage manuel en termes de cohérence et de fiabilité du produit, ce qui le rend particulièrement adapté aux scénarios de production avec des exigences de qualité élevées.

Détails du processus

1. Empotage manuel sous vide : La méthode manuelle traditionnelle, qui repose sur une opération manuelle pour obtenir une injection précise, convient aux projets à petite échelle.

2. Empotage mécanique sous vide :

• Empotage après mélange et dégazage des composants A et B : un processus avancé qui garantit un dégazage complet du matériau, améliorant ainsi la qualité du produit.

• Dégazage avant mélange et empotage : Chaque étape est minutieusement contrôlée pour garantir la parfaite intégration du matériau d'empotage.

En tant que technologie de base pour la protection des produits électroniques, l'enrobage résiste non seulement à l'érosion de l'humidité, de la moisissure et du brouillard salin, mais améliore également considérablement la capacité de survie des produits électroniques dans des environnements extrêmes. Les progrès de la science et de la technologie stimulent continuellement l’innovation des matériaux d’empotage, avec l’émergence constante de nouveaux matériaux hautes performances. Cela a conduit à une gamme d'applications de plus en plus large pour la technologie d'enrobage, ce qui en fait un élément indispensable de la protection des appareils électroniques.

En résumé, l’empotage est non seulement un maillon clé dans la conception de produits électroniques mais également une garantie importante pour améliorer la durabilité et la fiabilité des produits. Dans le monde futur des appareils électroniques, l’empotage jouera un rôle de plus en plus important, apportant des expériences technologiques plus stables et plus fiables dans nos vies.

En conclusion, le RP-EP, boue de phosphore rouge, de YINSU Flame Retardant Company, est un ignifuge efficace pour les résines époxy, offrant plusieurs avantages tels qu'une teneur élevée en phosphore, une nature non halogénée et de bonnes propriétés environnementales et sanitaires. Il peut être utilisé dans diverses applications, notamment les adhésifs, les boîtiers de batteries, les connecteurs électroniques, les composants de véhicules électriques, les matériaux en mousse, les joints, les boîtiers d'équipements électriques, l'isolation ignifuge, l'isolation haute tension, le revêtement ignifuge et les produits d'étanchéité. De plus, le RP-EP peut être utilisé dans la production de résines époxy et de polyuréthanes, ainsi que dans le moulage par pultrusion et d'autres technologies avancées. Pour une meilleure manipulation, notamment des propriétés d'écoulement, le produit peut être chauffé jusqu'à 50°C jusqu'à un maximum de 80°C. C'est l'équivalent de l'Exolit RP6500.