Fissures dans le composé d'enrobage : causes et choix des matériaux
Un enduit de scellement fissuré perd sa fonction protectrice : l’humidité et d’autres substances s’infiltrent, et le support mécanique est compromis. Les fissures ont presque toujours l’une de ces quelques causes bien connues. Ceux qui connaissent ces causes choisissent le matériau approprié et évitent ainsi le problème dès le départ.
Pour en venir au fait
Les fissures résultent de contraintes mécaniques que le matériau ne peut supporter : chocs thermiques, dilatation thermique différentielle, retrait lors du durcissement ou fragilisation par temps froid. La solution la plus efficace consiste à utiliser un matériau élastique , généralement du silicone ; si l’époxy est nécessaire, il convient d’opter pour un type modifié à haute élasticité et à épaisseur de couche contrôlée.
Les quatre principales causes
dilatation thermique différente
La résine d'enrobage, les composants, le circuit imprimé et le boîtier se dilatent à des vitesses différentes. Chaque cycle de température engendre des contraintes. Un matériau rigide transmet directement ces contraintes et se déchire au niveau des encoches ou des bords des composants ; un matériau élastique les absorbe.
choc thermique
Les variations rapides de température génèrent de brèves périodes de pics de contrainte élevés. Les matériaux fragiles, fortement chargés ou ceux utilisés en dessous de leur température de transition vitreuse sont alors plus susceptibles de se fissurer.
Retrait de séchage
Certains systèmes se rétractent lors du durcissement. Si le processus d'enrobage est perturbé (contre-dépouilles, pièces rigides intégrées), des contraintes internes s'accumulent et se libèrent ultérieurement sous forme de fissure. Les silicones à très faible retrait sont alors avantageuses.
Fragilisation par le froid
En dessous de la température de transition vitreuse, un matériau devient cassant. Les époxydes ont souvent leur température de transition vitreuse dans leur plage d'utilisation ; les silicones, quant à elles, restent élastiques bien en dessous de zéro degré Celsius.
| cause de la fissure | Contre-mesure |
|---|---|
| Différence de CTE / changement de température | silicone élastique, faible tension |
| choc thermique | Utilisez un matériau souple ; évitez les entailles et les bords tranchants |
| Retrait de séchage | Système à faible retrait, coulée par couches |
| fragilisation par le froid | Matériau à transition vitreuse profonde (silicone) |
Sélection des matériaux et produits
En présence de fortes variations de température et de contraintes mécaniques, un silicone élastique tel que SILISIL RTV MF-Flex 20, PC-Flex 20 ou, pour les assemblages sensibles et compacts, un silicone souple MD-Soft 10, constitue le choix idéal pour une résistance optimale aux fissures. Si l'utilisation d'époxy est nécessaire pour des raisons mécaniques, privilégiez un type à la fois résistant et élastique et limitez l'épaisseur de la couche et la température de polymérisation (voir Principes de base des résines époxy). Les modes de défaillance associés sont abordés dans les « Prévention des défauts d'enrobage », « Rôle de la dilatation thermique dans les enroulements » et « Son impact sur les composants inductifs ».
Foire aux questions
Pourquoi mon enrobage époxy se fissure-t-il par temps froid ? La température de fonctionnement est probablement inférieure à la température de transition vitreuse ; le matériau devient alors cassant. Un silicone élastique conserve sa souplesse même par temps froid.
Du silicone plutôt que de l'époxy : vais-je perdre en résistance ? Oui, en rigidité mécanique, mais vous gagnez en résistance à la fissuration sous l'effet des variations de température. Le choix dépend de l'exigence principale.
Des fissures malgré un mélange correct ? La cause est généralement le retrait, les différences de coefficient de dilatation thermique ou un choc thermique, et non le dosage.
Consultation et échantillons
Décrivez-nous la structure, la plage de températures et la géométrie : nous vous recommanderons un matériau résistant aux fissures et vous fournirons un échantillon. Contactez-nous ou écrivez à info@silitech.ch.
