Pourquoi choisir une résine d'encapsulation polyuréthane plutôt qu'un époxy ?

La plupart des systèmes de résine utilisés aujourd'hui sont des produits extrêmement complexes avec des formulations chimiques élaborées. Les caractéristiques du processus et les propriétés finales sont généralement ajustées par le fabricant pour répondre aux exigences du client, ce qui nécessite beaucoup de compétences, de connaissances et d'expérience. Et pourtant, la technologie des résines est un domaine souvent négligé dans la fabrication électronique. Au cours des dernières années, un certain nombre de développements majeurs dans la formulation et l'utilisation des matériaux ont abouti à la mise sur le marché de nouveaux produits extrêmement efficaces. Les résines époxy sont les préférées de longue date pour l'enrobage et l'encapsulation, mais les formulateurs atteignant rapidement les limites de ce qui peut être réalisé avec ces matériaux, ils se sont tournés vers la chimie du polyuréthane. Ainsi, dans la chronique de ce mois-ci, je vais examiner les produits à base de polyuréthane qui deviennent rapidement les résines de choix pour ceux qui recherchent des performances élevées à des prix avantageux.

Quelles sont les principales différences entre les résines d'encapsulation PU et époxy ?

La principale différence entre les deux serait la flexibilité et la dureté; les époxys ont tendance à être beaucoup plus rigides et résistants que les polyuréthanes, offrant une excellente étanchéité et une excellente protection contre les assemblages qu'ils encapsulent, tandis que les polyuréthanes sont généralement un peu plus souples et plus flexibles, ce qui peut souvent les rendre plus tolérants lorsque l'on considère les contraintes sur les composants délicats pendant Cyclisme thermique.

Ces différences peuvent également influencer les températures auxquelles les résines sont adaptées. Par exemple, les époxy ne conviennent généralement pas à des températures inférieures à -40 °C car ils deviennent trop cassants, tandis que les polyuréthanes peuvent convenir à des températures aussi basses que -60 °C. Dans le haut de l'échelle des températures, les polyuréthanes ne conviennent que jusqu'à environ 130°C, voire 150°C dans des cas exceptionnels (comme notre UR5645), alors que les époxy peuvent être poussés plus haut, au-delà de 200°C.

Avez-vous déjà été convaincu qu'un époxy serait la meilleure solution, mais une résine PU l'a emporté ?

Ce n'est pas quelque chose que nous voyons généralement lorsque nous travaillons avec un fabricant dès le départ. Habituellement, il est clair une fois que nous avons collaboré avec eux pour identifier leurs principales exigences et paramètres d'utilisation finale afin d'évaluer quelle chimie serait la meilleure. En fait, nous sommes souvent en mesure de le réduire à une ou deux résines spécifiques à emmener au stade des tests. Cependant, c'est quelque chose que nous avons vu dans le passé lorsqu'un fabricant a choisi une résine pour lui-même sans aucune contribution de notre spécialiste et constate que son choix de résine ne fonctionne pas bien sur le terrain. À titre d'exemple, un EMS rempotait des unités de déverrouillage de véhicule à distance pour un équipementier et avait auto-sélectionné un époxy pour ses unités. Une fois que les unités ont atteint l'étape de cyclage thermique des tests d'approbation, il a été constaté que de nombreuses unités étaient défaillantes, et une enquête plus approfondie a révélé que cela était dû au fait que des composants étaient retirés de la carte. Ce qui se passait ici était que l'époxy rigide et inflexible adhérait bien à l'assemblage mais se dilatait et se contractait à un degré différent de celui de la carte et des composants en raison d'une différence de CTE, ce qui causait tellement de stress que les joints de soudure se cassaient. Nous leur avons recommandé de tester notre résine UR5604 à la place, qui est un polyuréthane résistant mais flexible, et ils ont constaté qu'en utilisant l'UR5604, ils n'avaient constaté aucune défaillance pendant le cycle thermique, car celle-ci pouvait mieux fléchir avec l'assemblage lors de changements rapides de température.

Avez-vous une résine « la plus populaire » et pourquoi ?

C'est une question délicate, beaucoup de nos résines sont très populaires, mais si je devais mettre en évidence des résines spécifiques, ce serait nos ER2188 et UR5604 à usage général, car ce sont d'excellentes résines « polyvalentes ». ER2188 est un époxy résistant et rigide, tandis que UR5604 est un polyuréthane plus flexible, bien qu'il soit encore suffisamment résistant pour de nombreux environnements. Les deux sont ignifuges, au niveau UL94 V-0, et ont un bon niveau de conductivité thermique pour permettre la dissipation de la chaleur loin des points chauds de l'assemblage. Contrairement à de nombreuses autres résines avec une bonne conductivité thermique, elles ont un excellent écoulement, ce qui leur permet d'être utilisées même dans des unités étroitement espacées qui ont besoin que la résine s'écoule dans de petits espaces. Les deux résines offrent d'excellentes performances électriques et une excellente résistance diélectrique, ainsi qu'une excellente protection générale contre l'environnement. Toutes ces propriétés en font un excellent point de départ pour de nombreuses applications.

Au début de l'enrobage et de l'encapsulation, les résines époxy étaient certainement les matériaux de choix. Mais avec la technologie des résines époxy ayant eu tendance à mûrir ces dernières années et la plupart des développements passionnants de la technologie des résines en cours dans la chimie des polyuréthanes, l'utilisation change progressivement. Les résines de polyuréthane deviennent de plus en plus dominantes et prennent de plus en plus de parts de marché aux époxydes. Veuillez contacter l'une de nos équipes d'assistance technique pour en savoir plus sur la manière dont les résines peuvent être mises en œuvre dans votre application.

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