Quelle est l'application des silicones en électronique ?

Avec le développement rapide de l'industrie électronique, les exigences envers les matériaux sont de plus en plus élevées. Grâce à leurs avantages de performance uniques, les matériaux en silicone répondent aux besoins des produits électroniques en matière de résistance aux hautes températures, de résistance au vieillissement, de performance d'isolation, et d'autres aspects. En même temps, les matériaux en silicone possèdent également de bonnes performances de traitement et une plasticité, ce qui les rend faciles à transformer en composants électroniques de diverses formes et spécifications. Quelle est l'application du silicone dans l'industrie électronique ?

Le développement de l'industrie du silicone électronique est remarquable, grâce aux propriétés exceptionnelles des matériaux en silicone, telles que l'adhésion, l'étanchéité, la résistance aux hautes et basses températures, la résistance aux intempéries, etc. Ces propriétés rendent le silicone largement utilisé dans le domaine de l'électronique et de l'électroménager, par exemple : agents de liaison, mastics d'étanchéité, adhésifs de potting, gels, revêtements de pansement, matériaux de gestion thermique, et même matériaux d'encapsulation de composants et revêtements de semi-conducteurs, comme les formulations de silicone.

Les cinq aspects suivants de l'application du silicone dans les produits électroniques :

• Qu'est-ce que le silicone ?
• Quel est l'effet des silicones ?
• Pourquoi utiliser du silicone dans les produits électroniques ?
• Comment appliquer le silicone dans l'industrie électronique ?
• Comment améliorer les performances des produits électroniques ?

1. Qu'est-ce que le silicone ?

Le silicone est un composé polymère composé de composés de silane et de groupes organiques. Il possède une structure polymère et des composés organiques et peut être fabriqué à température ambiante en un matériau ignifuge, résistant aux hautes températures, à l'oxydation et avec une bonne conductivité électrique ; le silicone de qualité électronique convient à la fabrication de produits électroniques.

2. Quel est l'effet du silicone ?

Le silicone de qualité électronique est un matériau aux usages variés, qui a des applications importantes dans le domaine des contacts électroniques. Le silicone de qualité électronique peut améliorer la conductivité électrique, la résistance aux hautes températures et la résistance à la corrosion des produits électroniques. Avec le développement continu des produits électroniques à l'avenir, les matériaux en silicone seront plus largement utilisés dans le domaine des contacts de qualité électronique.

2.1 Avantages

Le silicone possède des caractéristiques telles que la conductivité, la résistance à la chaleur et la stabilité chimique, qui jouent un rôle important dans le domaine des contacts électroniques. Plus précisément, l'impact du silicone sur les contacts électroniques est principalement le suivant :

(1) Améliorer la conductivité électrique

Le silicone possède d'excellentes propriétés conductrices et peut améliorer la conductivité des contacts électroniques, rendant les produits électroniques plus sensibles et plus précis.

(2) Améliorer la résistance à la chaleur

Le silicone résiste aux hautes températures et peut être utilisé pour fabriquer des produits électroniques à haute température, comme les condensateurs haute température et les puces semi-conductrices.

(3) Renforcer la résistance à la corrosion

Le silicone possède des caractéristiques antioxydantes, résistantes à la corrosion, etc., et peut être utilisé pour fabriquer des revêtements anticorrosion pour produits électroniques, afin de prolonger la durée de vie des produits électroniques.

2.2 Quelles sont les applications du silicone ?

Le silicone est largement utilisé dans le domaine des contacts électroniques, principalement dans les aspects suivants :

(1) Écran tactile flexible

Silicone Les matériaux en silicone ont une excellente flexibilité et conductivité et peuvent être utilisés pour fabriquer des écrans tactiles flexibles. Par rapport aux matériaux en verre traditionnels, les écrans tactiles en silicone sont moins susceptibles de se casser, sont légers, ont une bonne transmission de la lumière et peuvent grandement améliorer la facilité d'utilisation et l'expérience utilisateur du produit.

(2) Revêtement anticorrosion

Les matériaux en silicone ont des caractéristiques de résistance aux hautes températures et à la corrosion, et peuvent être utilisés pour revêtir la surface des produits électroniques, jouant ainsi un rôle anticorrosion. Par exemple, dans le domaine de l'électronique automobile, les matériaux en silicone peuvent être utilisés pour fabriquer des revêtements anticorrosion dans les systèmes de contrôle électronique, ce qui peut améliorer la stabilité et la durée de vie des produits électroniques.

(3) Encapsulation de circuits intégrés

Les matériaux en silicone peuvent également être utilisés dans le domaine de l'encapsulation des circuits intégrés et peuvent être fabriqués avec des matériaux d'encapsulation aux excellentes performances, comme des matériaux d'encapsulation présentant une haute résistance, une résistance à la chaleur, de faibles propriétés diélectriques, un faible coefficient de dilatation thermique, etc.

3. Pourquoi utiliser du silicone dans les produits électroniques ?

La chaleur (surtout lorsqu'elle est associée à des conditions environnementales défavorables comme une humidité élevée) conduit souvent à une défaillance des composants. Lorsque les températures fluctuent considérablement (comme c'est courant dans les applications automobiles), les connecteurs et les composants subissent une fatigue due à la dilatation et à la contraction thermiques, ce qui peut entraîner une défaillance mécanique. Des dendrites métalliques peuvent se développer dans les espaces étroits entre les pistes des circuits imprimés, entraînant éventuellement des courts-circuits et la défaillance des composants. Il a également été constaté que la fiabilité et la durée de vie des dispositifs à semi-conducteurs dépendent de la température au point de connexion et qu'une réduction de température de 10 à 15°°C peut multiplier par deux la durée de vie des composants.  

(1) Propriétés diélectriques

Les matériaux en silicone sont utilisés pour les applications électroniques ; l'une de leurs propriétés utiles est la stabilité des propriétés diélectriques sur une large plage de températures et de fréquences. Les forces intermoléculaires du polymère de silicone varient très peu dans le temps (même sur une large plage de fluctuations de température), ce qui donne des propriétés physiques et électriques très stables.

(2) Faible module

Un faible module est également important pour les assemblages électroniques de détente car les élastomères peuvent aider à réduire les effets des vibrations et à absorber les différences de dilatation thermique qui pourraient endommager les composants et substrats sensibles. Dans la plage de température de fonctionnement typique de l'électronique automobile, les formulations actuelles de silicone ne présentent pas de transition vitreuse (Tg), donc le module reste assez constant au cours du cycle. Ce comportement est significativement différent des résines époxy élastomères utilisées en électronique. Le module des époxy élastomères augmente de plus de trois ordres de grandeur entre les températures extrêmement hautes et basses souvent rencontrées dans les applications automobiles.

(3) Chimiquement inerte

Les silicones vulcanisées sont chimiquement inertes et extrêmement stables. De nombreux produits conservent leurs propriétés physiques même lorsqu'ils sont utilisés à des températures variant dans la plage de 250°c (-50°c à +200°c). Cela fait du silicone l'un des matériaux chimiques capables de résister à des environnements difficiles (les environnements difficiles dans lesquels l'électronique automobile doit fonctionner).

4. Comment appliquer les silicones dans l'industrie électronique ?

Dans l'industrie électronique, le silicone est souvent utilisé comme terme générique pour différents matériaux polymères, et la plupart des formulations commerciales de silicone sont basées sur la formule moléculaire du PDMS (polydiméthylsiloxane). Les fabricants de composants électroniques proposent des formulations de silicone sous forme d'adhésifs, de mastics, de composés d'enrobage, de gels, de revêtements épousant les formes, de matériaux de gestion thermique, et même d'encapsulants de composants et de revêtements pour semiconducteurs. De plus, le silicium est le matériau de base des silicones. Le silicium pur est un métal semi-conducteur et constitue le matériau principal de la plupart des composants semi-conducteurs actifs.

4.1 Liant/Mastic d'étanchéité

Ils sont principalement utilisés pour coller des composants dans des modules électroniques ou pour encapsuler des boîtiers afin d'isoler de la poussière, de l'eau ou d'autres contaminants. Le principal avantage des adhésifs mastics silicone est leur capacité à améliorer la fiabilité grâce à leur élasticité unique et à leur capacité à soulager les contraintes. Alors que les composants et les cartes de circuits imprimés se dilatent et se contractent en raison de cycles thermiques rapides, les liants silicone élastomères aident à absorber la dilatation thermique, évitant les contraintes qui seraient autrement transférées au composant par un liant rigide. Leur stabilité thermique unique leur permet de rester résilients sous des températures extrêmes et des chocs thermiques répétés.

Dans les applications électroniques automobiles, il est préférable d'utiliser des silicones de qualité électronique ayant une bonne adhérence sur de nombreux substrats (aluminium anodisé) qui conservent leurs propriétés pendant de longues périodes dans une large gamme d'environnements d'utilisation. En raison de leur faible module après polymérisation, les liants silicone sont très efficaces pour éliminer les contraintes thermiques et mécaniques, ce qui améliore considérablement la fiabilité et la durée de vie.

Lorsque la dissipation de chaleur est une préoccupation, l'utilisation de matériaux thermoconducteurs peut améliorer considérablement la conductivité thermique des liants silicone. Les liants silicone thermoconducteurs sont conçus pour aider à éliminer la chaleur des composants et circuits électroniques, ce qui se traduit par une fiabilité et une durée de vie accrues des composants dans les compartiments moteur dans des conditions de haute température.  

Série de poudres XJY-8206 Résines silicones MQ de méthyle vinyle peut être utilisé pour fabriquer du caoutchouc silicone VMQ à haute transparence et haute dureté, du silicone RTV et d'autres LSR.

Série de solutions XJY-8206N résine silicone MQ méthyl vinyle + polydiméthylsiloxane vinyle peut être utilisée pour fabriquer un mastic bicomposant.

4.2 Revêtement de forme de pansement

Utilisé pour les circuits imprimés et les composants sur la couche mince afin d'augmenter la protection environnementale et mécanique, peut prolonger considérablement la durée de vie. Les revêtements épousant la forme en silicone protègent les composants et les circuits de l'humidité et des contaminants et aident à prévenir les courts-circuits et la corrosion des conducteurs et des joints de soudure. Ils protègent également les composants et circuits sensibles des solvants et des rayures.   

One of the key factors in protecting circuits with form-fitting coatings is their ability to obtain complete coverage of all surfaces with good adhesion. Silicones’ very low surface tension and excellent wetting characteristics help to achieve a void-free bond, resulting in overall reliability by not allowing any space for moisture to condense. Silicone breathability means that any moisture below the coating can dissipate and moisture in liquid form can escape.  

Traditionnellement appliqués par pulvérisation, trempage, injection ou coulée par écoulement, les silicones sont de plus en plus utilisés dans les opérations de revêtement sélectif et de revêtement automatisé, permettant un traitement automatisé à grande vitesse. Certaines formulations sont conçues pour un durcissement à température ambiante ou accéléré par la chaleur, tandis que d'autres ont été développées spécifiquement pour un traitement à haute vitesse et haute température.

4.3 Adhésifs de potting en silicone

Un nombre croissant de composés d'encapsulation en silicone dotés d'une capacité auto-adhésive, lorsqu'ils sont durcis et chauffés à plus de 100 ° C, ils peuvent bien adhérer à de nombreux substrats courants. D'autres matériaux nécessitent un apprêt pour obtenir une liaison complète. Les tests (ou tests accélérés) dans des conditions proches de l'utilisation réelle sont essentiels pour prédire les performances à long terme dans toute application.

Les composés d'encapsulation en silicone sont généralement fournis sous forme de liquides sans solvant à deux composants avec un rapport de mélange 1:1 (basé sur l'agent de durcissement). Certaines formulations sont conçues pour un rapport 10:1. Lorsqu'ils sont mélangés dans le rapport approprié, ils durcissent en un élastomère flexible et sans contrainte. Certains matériaux durcissent à température ambiante, tandis que d'autres nécessitent de la chaleur pour durcir. Les composés d'encapsulation en silicone ne dégagent généralement pas de chaleur (profil exothermique) ni de sous-produits nocifs. Ils sont durcissables en épaisseur, même sous confinement total.

XJY-8205 Résine de silicone méthyle MQ est une résine en poudre solide, qui peut être utilisée comme matériau de renforcement pour le caoutchouc silicone liquide. L'ajout de résine silicone MQ dans le composé d'encapsulation peut améliorer sa résistance aux hautes et basses températures, pour prolonger la durée de vie d'une large gamme de matériaux, peut être appliqué à tous les types de composants électroniques dans l'alimentation électrique, y compris les cartes PCB.

4.4 Gel de silicone

La principale caractéristique du matériau gel est qu'il a une surface collante après durcissement, ce qui lui permet de maintenir une adhésion physique à la plupart des substrats sans nécessiter d'apprêt. Cette adhésion permet au silicone de s'auto-réparer lorsque le gel durci est endommagé ou coupé, refermant ainsi efficacement l'assemblage. Cette capacité d'auto-réparation permet également de tester les circuits à l'aide de sondes directement à travers le gel sans sacrifier la protection du matériau. De nombreux autres matériaux ne peuvent pas avoir les mêmes propriétés permettant la reprise ou la réparation.

5. Comment les appareils électroniques peuvent-ils mieux fonctionner ?

Silicones will soon be the starter for automotive electronics because of their physical properties and widely commercially available processing attributes. By improving the performance and minimizing the failure of electronic and optical circuits and components, silicone materials are designed to meet the automotive industry and mobile phones ‘s need for safer, lighter, higher-performance components – with greater reliability than ever before – that can be used in progressively harsher environments. How can you improve the competitiveness of your products?

Silicones XJY est l'un des principaux résine silicone MQ et Silicone VMQ en Chine, avec plus de 30 ans d'expérience en matière de R&D et de fabrication dans l'industrie du silicone et plus de 15 brevets et supports techniques connexes. Nos produits à base de matières premières de silicone peut répondre aux besoins des domaine de l'électronique et soutenir la fourniture de solutions personnalisées et diversifiées.