Le rôle du surmoulage en silicone dans l'amélioration de la résistance aux chocs et aux vibrations des composites à plaques rigides

Dans le secteur de la fabrication électronique, en constante évolution, les circuits imprimés flexibles (FPC) sont devenus indispensables à de nombreuses applications, de l'électronique grand public aux systèmes aérospatiaux. Leur utilisation croissante dans des environnements soumis aux chocs et aux vibrations rend leur durabilité et leur fiabilité primordiales. Le surmoulage en silicone s'impose comme une solution de pointe, améliorant considérablement l'absorption des chocs et la résistance aux vibrations des FPC. Notre étude approfondie explore les mécanismes, les matériaux et les avantages des revêtements en silicone organique pour la protection des circuits électroniques sensibles.

Les circuits imprimés flexibles sont conçus par nature pour l'adaptabilité et les configurations légères. Cependant, leur flexibilité et leur faible épaisseur les rendent plus vulnérables aux contraintes mécaniques telles que les chocs et les vibrations. Ces contraintes peuvent entraîner des fissures, un délaminage ou des défaillances d'interconnexion, compromettant considérablement les performances et la durée de vie du dispositif.

Chocs d'impact : Les forces soudaines résultant de chutes accidentelles, de collisions ou d'impacts mécaniques peuvent causer des dommages immédiats, entraînant des ruptures de pistes ou des défaillances de connecteurs.

Vibrations : Les vibrations continues ou cycliques, fréquentes dans les environnements automobiles, aérospatiaux et industriels, induisent une fatigue des matériaux des circuits, risquant une défaillance à long terme.

Pour remédier à ces vulnérabilités, il est nécessaire de mettre en œuvre des solutions de protection innovantes qui s'intègrent parfaitement aux FPC sans nuire à leur flexibilité ni à leurs performances.

Le surmoulage en silicone consiste à encapsuler les FPC avec des matériaux en silicone organique grâce à un processus de moulage précis, créant ainsi une couche protectrice qui absorbe les contraintes mécaniques, amortit les vibrations et améliore la durabilité globale.

Absorption des chocs supérieure : les propriétés élastiques du silicone dissipent l'énergie d'impact, réduisant ainsi les contraintes transmises au circuit.

Amortissement des vibrations amélioré : La nature viscoélastique du silicone minimise la transmission des vibrations, prolongeant ainsi la durée de vie du circuit.

Résistance environnementale : Le silicone offre une excellente étanchéité, une stabilité thermique et une résistance chimique, protégeant ainsi les FPC des risques environnementaux.

Flexibilité mécanique : contrairement aux encapsulants rigides, le silicone conserve sa flexibilité, essentielle pour les applications nécessitant des mouvements ou des flexions.

Isolation électrique : Le silicone agit comme un diélectrique efficace, empêchant les courts-circuits et les interférences électriques.

Les composés organiques de silicone, principalement le polydiméthylsiloxane (PDMS), sont au cœur des solutions de surmoulage performantes. Ces matériaux se caractérisent par leur structure moléculaire unique, qui leur confère une excellente élasticité, une grande stabilité thermique et une inertie chimique remarquable.

Le surmoulage consiste à déposer avec précision du silicone liquide dans des moules contenant le circuit imprimé flexible. Le silicone est ensuite polymérisé à chaud ou par vulcanisation à température ambiante (RTV), formant ainsi une couche protectrice uniforme. Ce procédé garantit une couverture complète du circuit, y compris les pistes, les connecteurs et les zones flexibles.

L'obtention d'une résistance optimale aux chocs et aux vibrations grâce au surmoulage en silicone nécessite une conception méticuleuse :

Compatibilité des matériaux :

S'assurer que la formulation de silicone adhère bien aux substrats FPC sans provoquer de délamination.