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Auteur(s)
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Jean-Claude DUBOIS : Docteur-Professeur associé à l’Université Pierre et Marie Curie - Ancien Directeur Groupe Matériaux au Laboratoire Central de Recherches Thomson-CSF
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les propriétés isolantes des matières plastiques sont largement utilisées en électrotechnique pour des applications telles que gaines de câbles, condensateurs, enrobage de composants, supports divers. Ces matériaux plastiques ont donc en général une résistivité supérieure à 10 9 Ω · cm. Cependant, les propriétés électriques de ces matériaux dépendent bien sûr de la structure chimique des macromolécules qui les constituent mais aussi de différents facteurs et en particulier des adjuvants volontaires ou non. L’absorption d’eau, la nature de la charge minérale ou organique jouent un rôle déterminant sur les propriétés électriques du matériau. On sait par exemple que l’on peut rendre certains polymères conducteurs ou semi-conducteurs non seulement en leur ajoutant des charges métalliques mais aussi en dopant des polymères conjugués dont la résistivité transversale est comprise entre 10 –3 et 10 9 Ω · cm.
Cet article porte principalement sur les propriétés électriques essentielles des matériaux macromoléculaires : permittivité, indice de pertes, résistivité, rigidité diélectrique.
Cependant, d’autres caractéristiques jouent un rôle au moins aussi important pour le choix d’un matériau ; ce sont par exemple les propriétés mécaniques, la sécurité d’emploi, les prix.
Les méthodes de mesure ne sont pas traitées dans le cadre de cet article.
le lecteur se reportera aux articles « Essais électriques » du traité Plastiques et Composites pour de plus amples renseignements.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1980 par Jean-Claude DUBOIS
- Version archivée 2 de déc. 1989 par Jean-Claude DUBOIS, Jean-Marc BUREAU
- Version courante de févr. 2016 par Jean-Marc BUREAU
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Quelques polymères spéciaux et applications
5.1 Polymères de protection (ou d’encapsulation)
La puce doit être protégée des agressions extérieures (humidité, thermomécanique) par des matériaux de protection (figure 20). Ces matériaux doivent donc être étanches, isolants électriques mais aussi dissiper la chaleur. Les polymères sont utilisés dans plus de 80 % de la production dans des boîtiers à double brochage (DIP) réalisés par moulage injection. Les résines époxydes sont largement utilisées pour l’encapsulation avec d’autres polymères tels que les silicones, les époxysilicones, etc. Ces résines doivent être spécialement choisies avec de faibles teneurs en ions (chlore pour les époxydes) et avoir des charges adaptées.
HAUT DE PAGE5.2 Polymères pour la connexion ou connectique
L’interconnexion entre circuits est réalisée par des circuits imprimés ou des circuits hybrides. Le circuit imprimé classique utilise des substrats verre-époxydes. Là, également, la tendance est de faire plus petit, plus fiable, moins cher. À côté des céramiques qui prennent une part de marché, les polymères thermostables tels que les polyimides ou les polysulfones se développent de plus en plus et permettent de réaliser des circuits d’interconnexion de plusieurs couches surperposées.
Les stabilités mécaniques et thermiques de ces polymères (jusqu’à plus de 400 oC) sont particulièrement intéressantes. Thomson Hybride, par exemple, a mis en route une production multicouches de circuits polyimides permettant de réaliser jusqu’à 5 niveaux conducteurs au pas de 100 à 75 µm. Des pas de 25 à 50 µm apparaîtront sans doute bientôt. La plupart des « grands » de l’électronique travaillent sur des filières de connectique haute densité utilisant les polymères thermostables en compétition avec les céramiques.
HAUT DE PAGE5.3 Résines époxydes et silicones
Les résines époxydes sont largement utilisées pour l’encapsulation des différents...
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