À mesure que l’électrification et la connectivité s’imposent dans de nombreuses industries – de l’automobile à la mobilité, en passant par le médical et l’électronique grand public – les exigences de fiabilité en conditions environnementales sévères augmentent. Qu’il s’agisse d’humidité, de poussière, de produits chimiques ou de températures extrêmes, les composants sensibles comme les circuits imprimés (PCB) et les capteurs nécessitent une protection. C’est là que l’encapsulation entre en jeu.
L’encapsulation, c’est quoi ?
L’encapsulation consiste à mouler un matériau autour d’un autre pour le protéger. Les circuits imprimés sensibles et les capteurs sont souvent encapsulés afin de les protéger contre l’humidité, les produits chimiques, la chaleur, la poussière et les chocs mécaniques. Cette couche protectrice améliore la durabilité et la fiabilité des composants dans des environnements exigeants.
Le moulage par transfert est une méthode traditionnelle d’encapsulation des composants électroniques. Elle consiste à encapsuler des dispositifs microélectroniques dans un moule fermé à l’aide d’un matériau thermodurcissable injecté sous pression à l’aide d’un piston. Les propriétés clés attendues sont : une bonne adhésion aux matériaux de base, une faible viscosité, une bonne stabilité dimensionnelle et une résistance chimique élevée.
Les composés de moulage époxy (EMC) font partie des matériaux thermodurcissables et sont couramment utilisés en raison de leurs excellentes propriétés physiques. Réputés pour leur polyvalence et leur robustesse, les EMC sont omniprésents dans de nombreux produits industriels, allant des composants automobiles et aérospatiaux de pointe aux applications électriques et électroniques.
Les EMC dominent le marché des matériaux courants grâce à leurs propriétés modulables via l’ajout de charges. Puisque l’échec n’est pas une option, des tests rigoureux sont indispensables. L’effet des charges sur les matériaux peut notamment être mesuré par la longueur de l’écoulement en spirale (EMMI Spiral Flow). Mais comment garantir des performances constantes ?
Essai d’écoulement en spirale selon ASTM D3123
C’est ici qu’intervient l’essai d’écoulement en spirale, tel que défini dans la norme ASTM D3123. Pour l’encapsulation ou d’autres techniques de moulage à basse pression, cette méthode décrit comment mesurer la capacité d’écoulement en spirale de matériaux de moulage thermodurcissables (souples ou très souples). Cela se fait à l’aide d’un moule en spirale standard dans une presse de moulage par transfert, dans des conditions spécifiées de température, de pression et de charge.
L’écoulement en spirale d’un matériau thermodurcissable est une mesure combinée de la fusion sous pression, de la viscosité fondue et de la vitesse de gélification dans des conditions précises.
C’est un outil précieux pour le contrôle qualité, aussi bien en R&D qu’en production, pour vérifier la constance des matériaux et effectuer des tests d’acceptation.
La presse de laboratoire dédiée de Fontijne Presses
Fontijne Presses a perfectionné l’essai d’écoulement en spirale en développant une presse de moulage par transfert spécialement conçue selon les exigences de la norme ASTM D3123.
Caractéristiques principales
- Plateaux chauffants : deux plateaux en acier (320 x 320 mm) chauffant jusqu’à 300 °C, avec une montée en température de 20 °C/min.
- Force hydraulique : jusqu’à 150 kN sur les plateaux (pression suffisante pour éviter les bavures) et 50 kN sur le piston – commande servo pour une pression précise de 10,7 ± 0,2 kN, basée sur une pression de transfert de 6,90 ± 0,17 MPa et un diamètre de pot de 44,45 mm selon ASTM D3123.
- Outillage complet : comprend une plaque de moule EMMI Spiral Flow (interchangeable via 2 blocs de guidage), un piston, une douille de guidage, une plaque supérieure et une plaque inférieure – toutes conformes à la norme ASTM D3123.
- Sécurité et efficacité : équipée d’une cage de sécurité à porte coulissante, d’un bac de déchets intégré et d’un flux de travail fluide.
- Commande intelligente : écran tactile ProView de 15” pour contrôler l’ensemble du cycle, réglages intuitifs et visualisation en temps réel.
- Options supplémentaires : thermocouples externes programmables via l’écran tactile.
Mode opératoire : étape par étape
- Fermer le moule et positionner le piston en fin de course.
- Chauffer le moule à 150 ± 3 °C et attendre la stabilisation.
- Nettoyer les rainures d’étanchéité du piston avant chaque cycle.
- Peser le composé au dixième de gramme près.
- Ramener le piston en position de départ.
- Remplir le pot de transfert avec le composé et lancer immédiatement le cycle.
- Polymériser le matériau.
- Ouvrir le moule et retirer l’échantillon moulé.
- Lire la longueur de l’écoulement en spirale directement sur l’échantillon, à l’endroit du flux continu le plus éloigné, avec une précision de 0,25”.
- Répéter ces étapes jusqu’à obtenir trois mesures successives comprises dans une marge de ±5 % par rapport à la moyenne.
Conçue pour l’avenir des essais de matériaux
Avec plus de 2 000 presses de laboratoire installées dans le monde, Fontijne Presses est un acteur reconnu des équipements de moulage et d’essai de précision. Leur presse de moulage par transfert sur-mesure garantit que vos matériaux d’encapsulation répondent aux normes les plus strictes – lot après lot.
Que vous développiez la prochaine génération d’électronique automobile ou des dispositifs médicaux intelligents, cette presse est prête à relever le défi.
Plus d’informations?
Vous voulez en savoir plus sur Fontijne Presses? Contactez nous ici.
