Le marché des vernis de tropicalisation est en constante évolution en raison des réglementations REACH et VOC. Actuellement, la majorité du marché utilise des vernis acryliques contenant 80 % de solvants lors de l’application. La réglementation sur les COV obligera les grands utilisateurs à retraiter tous les solvants extraits, ce qui engendrera un coût financier énorme.

État actuel du marché ?

Les acryliques, qui représentent plus de 80 % du marché, sont des produits monocomposants, très résistants à l’humidité, faciles à appliquer, réparables et peu coûteux. Le secteur automobile est un grand utilisateur de cette chimie. Les vernis acryliques sèchent uniquement par évaporation et sont un mélange de polymères acryliques et de solvants.

Depuis huit ans, ABchimie propose l’AVR80 BA, un vernis acrylique non toxique offrant une très haute protection tout en respectant l’environnement et les opérateurs. L’AVR80 BA est aujourd’hui bien connu et utilisé par de nombreux industriels tels qu’Alstom, Schneider, Sagem, Renault, Volvo, Faiveley, SEB, Zodiac, Airbus… dans diverses applications.

SYSTÈME À LAMPE MERCURE AVANTAGES 

• Rayonnements UVA, UVB et UVC
• Haute puissance et polymérisation efficace
• Encombrement d’environ 1,40 m

••Durée de vie : 2 000 heures

SYSTÈME LED AVANTAGES: 

• Même vitesse que les lampes mercure
• Encombrement réduit (0,8 m)
• Sans ozone
• Allumage/extinction à la demande
• Durée de vie : 20 000 heures

••Stabilité des performances

SYSTÈME À LAMPE MERCURE INCONVÉNIENTS: 

• 70 % d’infrarouge inutile
• Chauffe des PCB jusqu’à 120 °C
• Production d’ozone
• Temps de redémarrage (45 minutes)
• Perte d’efficacité dans le temps

SYSTÈME LED INCONVÉNIENTS: 

• Temps de tack résiduel possible (≈15 minutes)

L’industrie automobile adopte déjà massivement ces technologies en raison des contraintes liées aux COV. D’autres secteurs suivent progressivement.

Les grandes entreprises automobiles (Bosch, Continental, Valeo…) utilisent entre 10 et 100 000 litres de vernis par an, ce qui les pousse à évoluer rapidement. Nous estimons que les vernis UV remplaceront les vernis acryliques dans les 10 à 15 prochaines années.

Nouveaux systèmes de vernis

L’ABchimie746UV LED est un système innovant capable de polymériser à des épaisseurs élevées (jusqu’à 2 mm) sans fissuration ni délamination. Il offre une excellente résistance aux chocs thermiques et une adhérence exceptionnelle. Les fabricants d’équipements développent des fours compatibles UV mercure et LED. Samsung propose notamment des solutions industrielles LED compactes et performantes.

Aujourd’hui, ces technologies permettent non seulement de protéger les PCB, mais aussi de réaliser des fonctions supplémentaires comme le collage ou la protection contre les vibrations avec des résines UV épaisses.

Quel avenir ?

Dans les 5 à 10 prochaines années, une transition vers les vernis UV et les systèmes LED est attendue dans l’automobile. L’industrie continuera temporairement à utiliser des vernis acryliques, notamment non toxiques.

À plus long terme, les vernis UV deviendront dominants, notamment pour réduire les émissions de COV.

Deux grandes tendances du marché

• Maintien des vernis non toxiques
• Développement des vernis UV, surtout en Europe pour les gros consommateurs

Comment assurer fiabilité et robustesse ?

Des normes comme IPC CC 830, CEI NF EN 61086 et UL permettent d’évaluer les performances en conditions sévères. Cependant, la compatibilité entre matériaux est essentielle.

Le test BONO permet de vérifier cette compatibilité.

Qu’est-ce que le test BONO ?

Ce test évalue la corrosion et l’électromigration via une cellule électrolytique sur PCB. Il mesure la résistance anodique après vieillissement (85 °C / 85 % HR).

Après 15 jours sous 20 V DC, il permet d’identifier les interactions entre flux, vernis et autres matériaux. Très sélectif, il constitue un outil clé pour l’évaluation de la qualité.

Conclusion

Les vernis de tropicalisation sont essentiels au bon fonctionnement des systèmes électroniques. Les évolutions réglementaires entraînent des innovations technologiques majeures.

Chaque fabricant devra adapter ses procédés pour garantir fiabilité et durabilité. Le test BONO, bien que non standardisé, pourrait devenir une référence dans le futur.

Le test Bono (nommé d’après M. Bono) est de plus en plus utilisé depuis les années 1990, que ce soit par les prescripteurs ou par les fabricants de soudures et de revêtements.

Le principe repose sur un motif avec une cellule électrolytique conçu pour évaluer l’effet cumulatif de la corrosion et de l’électromigration. Chaque cellule électrolytique réalisée sur un FR4 classique se compose d’une anode en cuivre très fine située entre deux grandes cathodes. Le test mesure la résistance anodique lors du vieillissement à 85 °C / 85 % HR. Une conclusion est tirée après 15 jours sous une polarisation continue de 20 V. Ce test est très sensible à toute activité résiduelle de flux et révèle toutes les interactions (favorables ou défavorables) avec d’autres produits chimiques : revêtements conformes, résines, etc.

Grâce à sa sélectivité, le test Bono fournit une vision claire des performances relatives de corrosivité des différents produits de soudure. Avec l’expérience, il est possible de définir une valeur seuil pour le facteur de corrosion calculé (Fig. 1). Ainsi, le test Bono constitue un élément clé de l’arsenal qualité du monteur de cartes électroniques.

Les revêtements conformes deviennent essentiels au bon fonctionnement des sous-ensembles électroniques. Les technologies évoluent sous l’effet des réglementations environnementales, et les fabricants de revêtements conformes s’adaptent pour proposer des solutions fiables. Les exigences des utilisateurs vont croître dans les années à venir, utilisant de plus en plus ces revêtements pour assurer la durabilité et la fiabilité des équipements électroniques. Chaque producteur de cartes électroniques devra réfléchir à son propre processus et évaluer la solution la plus adaptée à sa politique interne.

Le test Bono n’est pas une norme, mais pourrait être promu comme tel à l’avenir, à condition que les différents utilisateurs s’accordent sur la conception du coupon de test, l’architecture du dispositif, la précision des mesures… (un exemple de coupon de test avec doigts d’or amovibles est présenté sur l’image). La normalisation n’en est qu’à ses débuts, depuis la première proposition de D. Bono pour l’évaluation de la corrosivité des résidus de flux de soudure en 1989.

RÉFÉRENCES
Bono D. « The assessment of the corrosivity of soldering flux residues using printed copper board track », 1st International Conference on Solder Flux Technology, Mellon Institute, Pittsburgh, Pennsylvania, avril 1989.

BIOGRAPHIES

Philippe Prieur est Group Technical Expert avec 14 ans d’expérience et travaille actuellement au département Technologie de Schneider Electric. Son expertise couvre l’application des normes RoHS dans les secteurs automobile et industriel, ainsi que la fiabilité des cartes électroniques et l’analyse des défaillances dans le laboratoire central Electronics & Materials Expertise de Schneider Electric (Grenoble, France). PCB-PCBA Technical Leader – Edison Expert Strategy & Technology – EME Lab.

Jean-Pierre Douchy a fondé ABchimie en 2004 après 20 ans d’expérience en chimie appliquée à l’électronique. Son expertise lui permet de comprendre les besoins des fabricants électroniques et de développer une gamme adaptée aux ateliers de production.

ABchimie propose une large gamme de produits de nettoyage et est spécialisée dans la protection des PCB avec des couches fines (revêtements conformes) ou épaisses (résines époxy, uréthane et silicone). Aujourd’hui, 80 % des ressources du laboratoire sont dédiées à la R&D pour la protection des PCB et les technologies respectueuses de l’environnement.