Comme nous le savons tous, le progrès continu des équipements électroniques et de la technologie des circuits, le sommet de l’art de l’ingénierie dans la conception, le développement et la fabrication de circuit imprimé (PCB) a été observé par des personnes du monde entier. Our planet is full of highly intelligent machines, automated robots and scientific marvels, and of course, there are plenty of PCBS in every corner of the planet, no matter what country or city it is. Cependant, ces PCBS diffèrent par leur fonctionnalité, leur complexité, leur coût de fabrication, leur qualité et leur fiabilité. Cet article se concentre sur les deux derniers points, la qualité et la fiabilité des PCBS.

Oui, les clients potentiels veulent toujours de l’électronique de haute qualité, mais cela coûte très cher et peut impliquer des processus de fabrication complexes. Dans le processus complexe de fabrication, d’assemblage et de test des PCB, il existe un processus très important appelé « revêtement conforme » des PCB. This conformal coating is very important in PCBS in terms of quality and reliability.

Qu’est-ce que le vernissage et son importance :

Conforming coating, an ultra-thin protective coating of polymer film, can be used in conjunction with assemblies mounted on assembly surfaces to protect assembly leads, solder joints, exposed wiring, and other metal points on the PCB surface from corrosion, dust, or chemicals due to various operating or environmental conditions.

Le revêtement conforme peut être aussi mince que 25 microns et « conforme » à la forme et à la disposition des composants de la carte de circuit imprimé. Comme mentionné ci-dessus, la raison de l’application d’un revêtement conforme à la surface (haut et bas) d’un PCB est de protéger le PCB des conditions environnementales externes défavorables, augmentant ainsi la durée de vie du PCB et des équipements électroniques associés.

Comme les températures élevées rencontrées dans l’électronique industrielle, d’usine et haute puissance, ces PCB avec revêtements conformes peuvent résister à des températures extrêmes. De même, les équipements électroniques installés dans des zones/zones proches de la mer ou de l’océan peuvent être affectés par une humidité élevée, tels que les équipements navals électroniques de navigation peuvent être sujets à la corrosion/érosion qui peut conduire à l’oxydation des métaux. Similarly, in microbiology laboratories and the medical industry, sensitive electronic equipment can be exposed to toxic chemicals, acidic and alkaline solvents that can accidentally spill onto a PCB, but the PCB’s “conformation coating” will protect the PCB and components from fatal injury.

Comment appliquer un vernis de protection ?

In fact, the method of applying “conformal paint” in the right way is so important that careful consideration must be given to how conformal paint is applied. It is as important to choose suitable conformal coating materials.

Les principaux facteurs déterminant la bonne application des vernis de protection sont :

1- Épaisseur de peinture

2- The level of coverage achieved

3- The degree of adhesion of paint to wood panels and their components.

There are five methods for applying conformal coatings:

1- Peindre à la main avec un pinceau

2- Revêtement en aérosol

3- Atomizing spray gun coating

4- Automatic dip coating

5- Automatic selection of coating

Méthode de durcissement/séchage du revêtement conforme :

Conformal coatings themselves can be classified according to the drying and curing methods used after conformal coatings are completed. Ces méthodes sont :

1- Heat/heat curing: Conformal coating is dried at high temperature. Drying rate is much faster than normal room temperature drying/curing.

2- Durcissement par condensation : Le revêtement conforme du PCB est séché à température ambiante, l’humidité de l’atmosphère ralentit le processus de durcissement ou de séchage.

3- ULTRAVIOLET (UV) curing: Here PCB with conformal coating is exposed to UV radiation. L’énergie UV détermine la vitesse de durcissement du revêtement conforme de PCB

4- Durcissement par oxydation : Dans cette méthode, les conformateurs de PCB sont exposés à un environnement à l’air libre avec de grandes quantités d’oxygène atmosphérique, ce qui facilitera le séchage/le durcissement des conformateurs à base de solvant

5- Catalytic curing: This is the process of curing conformal coating in which two materials are fused together, one of which is conformal coating. Une fois le revêtement fusionné avec d’autres matériaux catalyseurs, le processus de durcissement ne peut pas être arrêté tant qu’il n’est pas terminé.

Classification of conformal coatings:

There are five main conformal coatings used: acrylic resin, epoxy resin, silicone, polyurethane (PU) and polyparaxylene coating.

L Résine acrylique (AAR) :

Acrylics are ideal for (low-cost and high-volume) common electronics because AAR is inexpensive and can be easily applied to PCB surfaces by brush, dip, and manual or automatic spraying, reducing turnaround time and producing cost-effective products.

Bénéfices:

1 – à faible coût

2- Facile pour les applications robotisées manuelles ou automatiques

3- Easy to rework

4- Excellente protection contre l’humidité

5- Good surface elasticity, can withstand static voltage discharge, and does not react with the atmosphere, therefore helps cure through solvent evaporation

Désavantages:

1- Due to the use of atmospheric curing/drying methods for this material, proper ventilation systems need to be ensured

2- Maintien de la faible viscosité

3- Faible résistance à l’usure et résistance chimique

L Epoxy conformal coating (ER) :

Les revêtements conformes à base de résines époxy peuvent être complétés à la brosse à main, par pulvérisation ou par immersion. La pulvérisation est recommandée pour les gros volumes et pour les petits volumes ou les prototypes de PCB.

Bénéfices:

1- High moisture resistance and good dielectric resistance

2- Excellent chemical resistance, abrasion resistance, moisture resistance and high temperatures up to 150 O C

Désavantages:

1-epoxy conformal paint is very hard and rigid and can damage PCB and its components if attempted peeling or removal. Retirer le revêtement en utilisant un solvant dangereux

2- Mauvaise performance à basse température

3- Rétrécissement de durcissement élevé

4- Ils sont difficiles à refaire

L Revêtement conforme en résine de silicone (OSR) :

The softest of the above two types of conformal coatings is silicone resin (OSR) conformal coatings. They are widely used in LED lamp PCBS without reducing light intensity or color change. Ideal for PCB installation at high humidity and exposure to air. Suitable for PCB with high operating temperature and high power

Bénéfices:

1- Bonne résistance chimique, résistance à l’humidité, brouillard salin et températures élevées jusqu’à 200 OC

2- Good flexibility makes it resistant to vibration stress on PCB from external environment.

3- Convient aux applications extérieures PCB avec une humidité élevée

Le mauvais:

1- Non résistant à l’usure en raison des propriétés du caoutchouc

2- Peut être retravaillé, mais pas facilement, nécessitant des solvants spéciaux, des temps de trempage longs et une agitation comme une brosse ou un bain à ultrasons

3- Faible résistance mécanique, faible adhérence au substrat PCB

L Revêtement conforme en polyuréthane (PU) :

Convient aux applications PCB dans l’automobile, l’industrie, l’instrumentation et les télécommunications. Dans l’aérospatiale, en particulier, les vapeurs de carburant entrent constamment en collision avec le corps principal des équipements électroniques et pénètrent ainsi à l’intérieur et affectent la carte PCB

Bénéfices:

1- High resistance to moisture, chemicals (acid and alkali) and wear

Désavantages:

1- Après une longue période de durcissement complet, il a tendance à jaunir à haute température en raison de sa teneur élevée en COV

2- Comme le silicone, il n’est pas facile à enlever complètement

L polyparaxylene conformal coating:

This type of coating is suitable for avionics, microelectronics, sensors, high-frequency circuits, and densely populated PCB-based components. It is applied by means of vapor deposition.

Bénéfices:

1- Excellent dielectric strength

2- High resistance to moisture, solvents, extreme temperatures and acid corrosion

3- Can be applied evenly with very thin paint.

Désavantages:

1- Le démontage/reprise est très difficile

2- Le coût élevé est le plus gros inconvénient.