Tel un imperméable qui vous protège de la tempête, le revêtement protecteur des circuits imprimés protège les cartes de circuits imprimés des agressions environnementales. Les circuits imprimés constituent le système nerveux de l'électronique, acheminant l'énergie et les signaux vers les composants de tous types, des appareils électroménagers aux superordinateurs. Mais sans protection, même les cartes les plus performantes sont sujettes à la corrosion, aux courts-circuits électriques et à d'autres défaillances lorsqu'elles sont exposées à l'humidité, aux produits chimiques, à la chaleur et aux contaminants. Dans cet article, nous expliquerons ce qu'est un revêtement protecteur pour circuits imprimés et les types les plus courants. Nous mettrons en avant les méthodes de mesure, de durcissement et de retrait du revêtement. Plongeons-nous dans le vif du sujet.
Qu'est-ce qu'un revêtement protecteur dans un PCB ??
Le revêtement protecteur des circuits imprimés est un fin film polymère appliqué sur l'ensemble de la carte et de ses composants. Ce revêtement agit comme une barrière de protection contre les contaminants environnementaux tels que l'humidité, la poussière, les produits chimiques et les températures extrêmes, susceptibles d'entraîner corrosion et courts-circuits. Il s'adapte aux différentes formes et géométries des circuits imprimés. Composants PCB et les traces, les enveloppant complètement tout en ajoutant une épaisseur minimale. Cela permet de prévenir croissance des dendrites ou le suivi électrique entre les conducteurs au fil du temps.
Protection PCBve Revêtement Types : choisir le bon
Choisir le bon conforme revêtement Le choix d'un revêtement pour votre circuit imprimé est crucial pour assurer une protection optimale contre les risques environnementaux. Différents types de revêtements sont formulés pour résister à des conditions de fonctionnement spécifiques. Il est donc essentiel de sélectionner avec soin le revêtement le mieux adapté à votre application et répondant à vos exigences de protection. Plusieurs options courantes de revêtements pour circuits imprimés sont disponibles, chacune présentant ses propres avantages et utilisations :
Revêtement acrylique
Les revêtements acryliques sont dérivés de résines acryliques ou polyuréthanes dissoutes dans un solvant. Appliqué sur un circuit imprimé, le solvant s'évapore, laissant la résine acrylique former un film protecteur conforme sur les composants et les pistes. Les revêtements acryliques offrent une bonne résistance à l'humidité, à la prolifération fongique et à la corrosion. Cependant, leur résistance aux produits chimiques et aux solvants est limitée.
Revêtement en silicone
Il est composé de résines de silicone réticulées par l'humidité après application, créant ainsi un film protecteur flexible. Les revêtements en silicone offrent une excellente résistance à l'humidité, à l'oxydation, aux produits chimiques et aux températures élevées. Cependant, le silicone offre une résistance minimale à l'abrasion et peut être difficile à réparer en cas de dommage. Sa protection contre la corrosion est également limitée.
Revêtement d'uréthane
Le revêtement uréthane est fabriqué à partir de résines de polyuréthane dissoutes dans des solvants. Après application, les solvants s'évaporent, laissant un film d'uréthane durable. Les revêtements uréthane résistent à l'humidité, aux produits chimiques, à l'abrasion et aux températures extrêmes. Cependant, leur rigidité limite leur applicabilité sur les panneaux flexibles. De plus, ils contiennent des solvants lors de leur application.
Revêtement de paraxylylène
Les revêtements de paraxylylène sont appliqués par dépôt en phase vapeur dans une chambre à vide, ce qui permet d'obtenir un film extrêmement conforme et uniforme sur toutes les surfaces. Le paraxylylène offre une résistance supérieure à l'humidité, aux produits chimiques, à l'abrasion et aux températures extrêmes. Cependant, le dépôt en phase vapeur est un procédé coûteux qui exige une application rigoureuse.
Revêtement Epoxy
Ce type de revêtement protecteur pour PCB est formulé à partir de résines époxy réticulées avec un durcisseur. Il crée un revêtement dur et durable offrant une excellente résistance aux produits chimiques, à l'abrasion et aux solvants. Cependant, les revêtements époxy présentent une résistance limitée à l'humidité et sont fragiles. Ils adhèrent très bien aux substrats de PCB.
Comment mesurer l'épaisseur du revêtement protecteur d'un PCB?
L'épaisseur du revêtement protecteur du circuit imprimé dépend des fonctions, du poids et du profil du circuit imprimé. De nombreux facteurs sont pris en compte pour déterminer l'épaisseur nécessaire à une application. Une fine couche de revêtement peut endommager les composants, car la couche de protection contre les risques environnementaux est insuffisante. Trop épaisse ? Cela créera des contraintes inégales et inutiles sur la soudure et les autres composants. L'épaisseur appliquée pour un revêtement correct doit être comprise entre 25 et 250 micromètres et doit être uniforme. Attention : une épaisseur trop faible ou trop élevée peut entraîner des dommages. Comment mesurer précisément l'épaisseur du revêtement ? Il existe deux méthodes :
- Mesure à sec
Cette mesure ne s'applique qu'une fois le revêtement suffisamment sec, sinon il y a risque de dommages. Il existe de nombreuses façons de vérifier l'épaisseur du revêtement d'un circuit imprimé, mais la plus pratique est d'utiliser un pied à coulisse. Si vous avez déjà mesuré les zones où le revêtement a été appliqué, remesurez simplement ces mêmes zones après l'application. La moyenne des mesures avant et après vous donnera l'épaisseur du revêtement appliqué. Cela paraît simple.
- Mesure humide
Grâce à une jauge de film humide, semblable à un peigne fin, l'épaisseur du revêtement appliqué peut être mesurée encore humide, permettant ainsi de l'ajuster si nécessaire avant le séchage. La jauge de film humide est munie de mesures gravées ; une application uniforme du revêtement requiert donc un œil attentif. Une fois cette méthode maîtrisée, elle est relativement simple.
Quelle que soit la méthode utilisée, elle donne des résultats précis. Le choix de la méthode à appliquer est une question de préférence. Il est toutefois recommandé d'utiliser la méthode de mesure à sec jusqu'à ce que vous soyez à l'aise avec le revêtement et son application. Vous pourrez alors maîtriser la mesure humide.
Comment guérir Revêtement protecteur pour PCB ?
- Revêtement durcissant à l'humidité
L'utilisation de l'humidité atmosphérique est nécessaire pour ce type de durcissement. L'humidité joue un rôle essentiel dans ce processus ; sa manipulation peut donc réduire considérablement le temps de durcissement. Les fours conventionnels, les fours infrarouges et les humidificateurs sont des outils parfaits pour accélérer le durcissement. Attention : laisser les contenants ouverts pendant une période prolongée entraînera l'absorption d'humidité, ce qui facilitera le durcissement.
- Revêtement durcissant à la chaleur/par évaporation
Si cette méthode est appliquée aux vernis de protection à base de solvant, l'application d'un élément chauffant accélère le processus d'évaporation. En s'évaporant, le liquide laisse une résine de revêtement qui devra également être éliminée. Cette méthode peut altérer les propriétés du revêtement, ce qui peut entraîner des défauts en cas d'application incorrecte. Lors du chauffage, la sensibilité thermique des composants et des cartes doit être prise en compte avant l'application.
- Revêtement à durcissement UV
Cette méthode utilise l'intensité de la lumière ultraviolette pour créer une réaction chimique au sein du revêtement, ce qui déclenche immédiatement le durcissement des zones exposées. Cette méthode nécessite un second durcissement, car il est impossible que la lumière ultraviolette atteigne toutes les zones nécessaires. Cette application est principalement utilisée pour des résultats instantanés ; il est donc important de surveiller attentivement le processus d'application.
Les méthodes de polymérisation listées ci-dessus constituent les applications les plus courantes pour le polymérisation du vernis de protection. Elles sont recommandées. Cependant, il est préférable de privilégier la polymérisation par humidité et chauffage aux UV. Une fois familiarisé avec les deux premières méthodes, vous pouvez passer prudemment aux UV.
Méthodes d'élimination du revêtement conforme
- Élimination des solvants
Pour retirer les vernis de protection, choisissez un solvant qui n'endommagera pas les composants de la carte. Les vernis acryliques se dissolvent plus rapidement dans les solvants. Les vernis silicone et uréthane nécessitent un temps de trempage et un brossage plus longs pour une élimination complète. Pour les petites surfaces, un stylo dissolvant dissout les vernis avec précision. Vérifiez toujours la compatibilité du solvant pour éviter d'endommager la carte. Faites un essai sur des zones spécifiques avant de retirer complètement le vernis.
- peeling
Certains revêtements conformes, comme les revêtements en silicone et les revêtements flexibles, peuvent être retirés manuellement des circuits imprimés sans solvant. Les revêtements pelables se retirent en tirant lentement sur le film de revêtement selon un angle faible. Le pelage évite l'utilisation de solvants, mais risque d'endommager les composants s'il n'est pas effectué avec soin. Il permet un retrait rapide et économique lorsque le revêtement permet le pelage.
- Brûlure
Une technique pour retirer le revêtement consiste à le brûler délicatement à l'aide d'un fer à souder chaud. La chaleur fait fondre le revêtement au-dessus de la zone de travail. Cette méthode de brûlage thermique fonctionne pour la plupart des revêtements et évite des étapes de retrait supplémentaires. Il faut veiller à ne pas surchauffer les composants sensibles. Correctement réalisée, elle permet de retirer le revêtement localement, en fonction des besoins de reprise.
- Microbillage
Le microbillage est une méthode d'élimination des revêtements de protection. Il utilise un mélange concentré d'abrasifs doux et d'air comprimé pour abraser le revêtement. Il est particulièrement adapté à l'élimination de petites sections de revêtements de protection et est fréquemment utilisé pour l'élimination des revêtements en parylène et en époxy.
- Broyage/Grattage
Cette technique consiste à retirer le revêtement protecteur du circuit imprimé par abrasion. Elle est particulièrement efficace pour les revêtements conformes plus résistants comme le parylène, l'époxy et le polyuréthane. Cependant, elle est généralement considérée comme une méthode de dernier recours en raison du risque élevé de dommages importants sur la carte.
