LA PROTECTION DES CARTES ÉLECTRONIQUES : pourquoi et comment ?

Alors que les cartes électroniques sont de plus en plus exposées à des environnements hostiles, les protéger devient indispensable. Plusieurs PME se sont ainsi, depuis plusieurs dizaines d’années, lancées dans le résinage ou le vernissage de cartes : un enjeu à la fois économique, mais aussi écologique.

Résinage, vernissage, enrobage, potting, coating… autant de termes pas toujours très clairs pour les professionnels de l’électronique, et qui pourtant ont tous un même objectif : protéger la carte électronique des agressions extérieures. « Les cartes supportent évidemment très mal l’humidité, les embruns, les fortes températures, les variations de température mais aussi les chocs mécaniques, comme simplement le tournevis d’un technicien de maintenance… » explique Christophe BLANADET, à la tête de la société SOU-

DOTIQUE, créée il y a une quarantaine d’années. Pour préserver la carte, l’entreprise qui compte aujourd’hui 8 salariés propose deux types de solutions à ses clients : le vernissage et le résinage (aussi appelé enrobage ou potting). Dans le premier cas, une fine couche de vernis de 50 microns est déposée sur la carte. Dans le second, c’est plusieurs millimètres et jusqu’à 4 cm de résine qui y sont coulés. « Pour certains clients, on forme alors une coque en résine grâce à un moule. Nous pouvons ainsi intégrer son marquage, mais aussi assurer la confidentia- lité de la carte en utilisant des résines non-transparentes. Une possibilité que n’offre pas le vernissage évidemment. » reprend le chef d’entreprise.

SOUDOTIQUE propose également d’appliquer avec un robot une colle sous des composants type BGA afin d’augmenter l’adhérence de ceux-ci sur le PCB. Ce procédé s’appelle l’underfilling. SOUDOTIQUE, certifiée 9001 vise le 9100.

S’adapter au client

Selon les cas, quelques heures à l’air libre suffisent pour sécher le produit, même si certains sous-traitants privilégient la polymérisation UV afin d’accélérer la cadence. Chez RESILEC, autre expert de la protection des cartes électroniques depuis 1997, la polymérisation est effectuée en 4 heures environ sans UV. En effet, depuis 25 ans, cette société propose à ses clients des solutions sur mesure de résinage (Etude de faisabilité, industrialisation et fabrication du prototype aux moyennes séries) et d’intégration des cartes électroniques. En 2022, plus de 250.000 cartes ont été protégées, ce qui représente plus de 10T de résine coulée.

Dans la plupart des cas, les fournisseurs de cartes aujourd’hui équipés en machine de vernissage ou de résinage protègent eux même leurs grandes séries, mais privilégient encore et toujours les compétences pointues de PME telles que Soudotique ou Resilec pour des produits plus exotiques et difficiles à traiter en interne...

L’industrie est sa première clientèle, comme l’explique sa présidente, Guillaumette LECANTE : « Nous résinons beaucoup de cartes à LED, destinées par exemple à des rampes lumineuses, à du balisage routier ou ferroviaire, à des petits produits à proximité des piscines et spas… » Chaque produit est unique et cela nécessite un service sur mesure pour nos clients et une adaptation totale à leur cahier des charges : « Le client arrive avec un projet, nous effectuons une étude de faisabilité en nous adaptant à son cahier des charges : faudra-t-il un moule ? Un boîtier ? Le client peut-il le fournir ? Y-a-t-il des trous dans la carte ? Des zones non étanches ?… »

Ce passage obligé est un moment clef dans les échanges entre les fournisseurs de cartes et des entreprises telles que SOUDOTIQUE ou RESILEC, car les cartes n’ont souvent pas été conçues en prévision de cette protection. « Parfois, nous arrivons en tant que pompier car l’environnement est plus hostile que ce que le client avait imaginé » explique Christophe BLANADET. Il faut alors composer en fonction de la carte électronique, et une fois le prototype conçu et validé, il faut passer à l’in- dustrialisation : imaginer un protocole pour les opérateurs, et évidemment tester les cartes avant et après le résinage, car la résine peut révéler des défauts.

Réactivité et savoir faire Malgré un processus qui peut paraître long, RESILEC annonce une réactivité à toute épreuve : « Nous sommes organisés pour répondre rapidement à nos clients » déclare Guillaumette LECANTE. « L’un m’a appelé par exemple un matin pour une urgence. Le soir même nous lui avons envoyé notre proposition, le lendemain nous lancions le résinage et en deux jours, il a reçu ses pièces. » Cette réactivité serait permise par la souplesse de l’organisation de l’entreprise, dont les 8 salariés travaillent en horaires libres. SOUDOTIQUE explique lui aussi tout faire pour assurer à ses clients une rapidité à toute épreuve, même si l’entreprise regrette parfois des « embouteillages de fin de mois » selon Christophe BLANADET.

Aujourd’hui, alors que la protection des cartes électroniques est un enjeu de plus en plus pressant pour les fournisseurs de cartes, certains d’entre eux investissent eux-mêmes dans des équipements de vernissage ou de résinage. Un choix audacieux selon les professionnels du domaine, qui craignent un manque de compétences. « Ils s’équipent parce que selon eux, la protection est complémentaire à leur gamme, mais ils ne se rendent pas compte des contraintes liées à cette technique : il faut avoir du personnel formé et surtout être très au fait de l’entretien de ces moyens de production qui nécessitent beaucoup de maintenance » explique Christophe BLANADET. A cela s’ajoutent évidemment des contraintes de place et de traitement de déchets. Ainsi, dans la plupart des cas, les fournisseurs de cartes aujourd’hui équipés en machine de vernissage ou de résinage protègent eux même leurs grandes séries, mais privilégient encore et toujours les compétences pointues de PME telles que SOUDOTIQUE ou RESILEC pour des produits plus exotiques et difficiles à traiter en interne.

Ainsi, malgré tout, le carnet de commandes de SOUDOTIQUE augmente au point que l’entreprise a décidé d’ouvrir un nouveau poste de vernissage et de doubler la capacité de sa zone de production de 100 à 200 m².

Un impact écologique en demi-teinte

A l’heure où les conséquences environnementales de l’industrie sont propulsées sur le devant de la scène, certains craignent l’ajout de résine sur les cartes électroniques. De plus, même si quelques résines plus écologiques ont été développées, elles ne répondent aujourd’hui pas aux contraintes d’utilisation et d’application du secteur. Les professionnels de la protection de cartes expliquent être conscients de cet enjeu et tentent de faire au mieux : « Nous nous attachons à retraiter tous nos déchets par filière spécialisée, et nous sommes passés du vernis solvant au vernis aqueux. C’est déjà un peu mieux » explique le président de SOUDOTIQUE. De même, RESILEC s’est engagée depuis plus de 10 ans dans une démarche de qualité totale (certifications ISO 9001 et ISO 14001) pour répondre à ces enjeux environnement et sociétaux.

De plus, même si les produits utilisés sont aujourd’hui peu écologiques, ils ont l’avantage d’allonger la durée de vie des cartes. « Nous sommes dans un monde où l’électronique est reine, et même si les fabrications améliorent leurs produits par rapport à REACH, on reste dans une industrie qui est sale. Ainsi, mieux vaut protéger les cartes et ainsi éviter que ces composants venant de très loin ne s’abîment et ne finissent jetés. » enchérit-il. Ainsi, alors même que le résinage peine à se verdir, le bilan écologique total des cartes électroniques pourrait n’être que meilleur grâce à ce procédé.

SOUDOTIQUE

M Christophe BLANADET +33(0)1 30 90 64 95 contact@soudotique.com www.soudotique.com

RESILEC

MME Guillaumette LECANTE +33(0)4 78 56 01 46 g.gas@resilec.fr www.resilec.fr

MYCRONIC : des équipements à la pointe de la technologie

Aujourd’hui, la plupart des entreprises qui souhaitent protéger leurs cartes électroniques utilisent principalement les équipements automatisés du leader du marché de chez Nordson ASYMTECH et beaucoup d’industriels réalisent ces opérations de façon manuelle.

nis… cette machine peut s’adapter à la viscosité et à l’utilisation de nombreux fluides, à condition de bien déterminer la valve correspondant à l’application du client. Ce process étant très dépendant des conditions extérieures (humidité, température, etc.), il est important de bien respecter les conditions d’utilisation préconisées par le fournisseur du fluide.

En parallèle de cette machine, déjà en fonctionnement dans 6 entreprises en France, MYCRONIC a développé une véritable technologie de rupture : la jet printer MY700 avec plus de 40 machines installées en France. Il ne s’agit alors ici pas de protéger une carte électronique, mais plutôt de jetting (jet de points,

Pourtant, le groupe suédois MYCRONIC tire de plus en plus son épingle du jeu. En effet, grâce au rachat en 2016 de l’entreprise AXXON, leader sur le marché chinois, MYCRONIC commercialise en Europe depuis 2018 des équipements de coating et de dispensing. Ces machines permettent de déposer des fluides sur une carte via un système d’axes. Elles permettent d’assurer des dépôts par l’intermédiaire d’un spray, d’un film, ou, pour plus de précision, via un système d’aiguille. Gel, résine, ver- de crème à braser, de fluides ou de colle sur la carte électronique). Cette machine, à la différence de l’autre, n’a pas de concurrente aujourd’hui dans le monde car elle est la plus rapide : elle peut déposer plus de 1 000 000 de points par heure, contre 50 000 chez les concurrents. 12 brevets ont déjà été déposés pour ce dispositif, qui permet d’appliquer entre 5 et 1 000 nanolitres de produits par point avec des points pouvant atteindre 250 microns de diamètre minimum. Elle est de plus équipée d’un système de vision ultra performant, et d’une mesure laser de la hauteur, capable de compenser automatiquement la déformation et l’étirement des cartes afin d’assurer un résultat ultra-précis. Cette machine est également capable de corriger le dépôt en automatique en cas de manque détecté par son système d’analyse 2D ou de générer un programme de correction des dépôts suite à l’analyse du résultat en 3D réalisé par une machine SPI fournie par MYCRONIC : Nous sommes vraiment dans l’industrie 4.0. Cela permet à nos clients de ne plus être dépendant au niveau du process de choix réalisés par les opérateurs en production explique Cyrille BIDET, Directeur Général de MYCRONIC.

MYCRONIC SAS

M Cyrille BIDET +33(0)6 78 73 95 13 cyrille.bidet@mycronic.com www.mycronic.com/fr

Peut-on réaliser des µvias laser sur un PCB flex-rigide ?

Les circuits imprimés sont des produits complexes qui nécessitent beaucoup de temps, de connaissances et d’efforts pour devenir fiables. Ce sont des produits utilisés dans notre quotidien et nous attendons qu’ils fonctionnent. Mais qu’est-ce qui détermine leur fiabilité ? Est-ce l’épaisseur du cuivre ou la classe IPC ? Chaque jour, nous recevons des questions comme celle-ci et nous adorons ça. Nous avons plus de 490 experts PCB répartis sur 3 continents, parlant 19 langues à votre service. Peu importe où vous êtes ou quand vous avez une question, contactez-nous !

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