Brevet FR2711663A1 — publié le 19950505

La présente invention concerne une masse de scellement contenant une charge, pour enrober un ensemble électrique dans un boîtier entourant au moins partiellement l'ensemble. Par le document EP-A 113 465 on connaît un ensemble électrique, monté sur une plaque de circuits imprimés, qui est enrobé dans un boîtier au moyen d'une masse de scellement à base de résine synthétique contenant du sable de quartz. Après durcissement de la masse de scellement,10 l'ensemble est assemblé d'une seule pièce avec le boîtier et est protégé des influences environnantes, par exemple contre l'humidité. La masse de scellement connue permet certes d'obtenir une longue capacité d'utilisation de l'ensemble, mais l'élimination ultérieure de ses composants posent des15 difficultés, car la séparation de l'ensemble électrique de la masse de scellement ou la séparation entre la masse de scellement et le boîtier n'est possible qu'avec une grande complexité technique. Ceci rend beaucoup plus difficile un recyclage d'éléments du composant, ou ce recyclage n'est pas20 rentable. Par le document DE-A 39 13 488 on connaît une masse de scellement destinée à enrober des ensembles électriques et électroniques qui contient en tant que base une résine époxy cycloaliphatique avec une proportion de charge comprise entre 57 et 61 % en poids, rapportée au poids des autres composants de la masse de scellement. Il est prévu en outre, par l'addition de billes creuses de verre, de s'opposer à la tendance à la sédimentation de la charge dans le mélange de résine époxy. Ceci a pour but aussi de30 minimiser la tendance à la fissuration de la masse de scellement. Après durcissement de cette masse de scellement, il se forme aussi un bloc enfermant solidement les composants, qui ne peut être à nouveau enlevé qu'au prix d'un grand effort.35 Par le document DE-A 32 39 872 on connaît, pour éviter la formation de fissures, une masse de scellement flexible à base de résine époxy, dont la résine contient des anneaux de cyclohexane époxy avec chacun un groupe méthyle qui contient comme charge de la poudre de quartz et des composant d'aluminium. Le mélange de la masse de scellement est5 constitué de proportions à peu près égales en poids de résine époxy, de poudre de quartz et de composé d'aluminium. Par le brevet DE 856 647 on sait réaliser des matières isolantes en utilisant de la cire de paraffine avec de la poudre de quartz ou des résines naturelles et10 synthétiques comme charges. L'utilisation, indiquée dans ce document, de cire de paraffine ne se réfère toutefois qu'à un revêtement à l'intérieur d'accessoires de masques à gaz pour l'adsorption d'aérosols, ou à la fabrication d'électrets. Ce document ne décrit pas la manière d'enrober un circuit15 électronique avec de la cire de paraffine, et n'indique pas non plus quelle proportion de charge doit être contenue dans la cire pour un enrobage sans fissure. L'invention a pour but d'enrober un ensemble électrique dans un boîtier, avec une masse de scellement, de manière qu'un durcissement sans fissures ainsi qu'une séparation ultérieure de la masse de scellement et du composant soient possibles. Ce but est atteint en ce que la masse de scellement contient une cire servant de liant à la charge, et en ce que le volume occupé par la charge dans la masse de scellement est supérieur à celui de la cire. Le principal avantage de l'invention réside dans le fait que grâce à l'utilisation de cire comme liant pour la charge, il est possible de procéder à une séparation30 ultérieure du composant à sceller et de la masse de scellement, par chauffage, et donc de recycler le composant ainsi que la masse de scellement liquéfiée. Grâce aux proportions du mélange suivant l'invention on obtient un durcissement sans fissurations de la masse de scellement. La35 masse de scellement est avantageusement obtenue en ce que de la cire liquide, chauffée, est mélangée dans un récipient à agitateur avec la charge, puis il est procédé au scellement du composant avec le boîtier. D'une manière avantageuse la proportion en volume de la charge dans la masse de scellement est supérieure à 70 %, ce qui réduit encore une tendance à la sédimentation de la charge. Un mélange avantageux pour la masse de scellement est constitué d'environ 20 % de cire et de 80 % de charge. La limite supérieure de la proportion de la charge s'obtient en10 ce que, en fonction de la grosseur des particules de la charge, on obtient, pour une proportion de charge déterminée, ce qu'il est convenu d'appeler la "densité de tassement la plus dense" pour laquelle les particules se touchent entre elles et la cire sert à former des ponts entre les15 particules. D'une manière avantageuse la charge est constituée de particules de quartz, de verre, de céramique ou de matière plastique. Mais comme charges on peut aussi utiliser d'autres matières solides inertes, qui ne peuvent20 fondre ou se dissoudre dans la cire chaude et qui possèdent la caractéristique d'un isolant. Le mica est aussi, par exemple une charge qui convient. D'une manière avantageuse, on choisit une charge d'une grosseur de particule inférieure à 3 millimètres. La limite supérieure du diamètre des particules s'obtient essentiellement en ce que les composants doivent être enfermés à l'intérieur du groupe électrique par la charge et lorsque dans le cas d'un diamètre de particule trop grand, il peut se produire des inégalités dans la masse de scellement, du fait30 de ponts de cire, qui ne contiennent pas de particules de charge. D'une manière avantageuse, les particules de charge sont sphériques avec de préférence un diamètre compris entre 0,1 et 1,5 millimètre. Si l'on utilise comme charge des35 billes de verre, on a une granulométrie préférée d'environ 1,4 millimètre. Les billes de verre ont par exemple une densité spécifique comprise entre 2,4 et 2,6 g/cm3 et une 3 densité apparente de 1,4 g/cm3. Si la masse de scellement est réalisée avec un rapport de volume de 80 % de billes de verre comme charge et de 20 % de cire, les billes de verre se5 trouvent les unes sur les autres à peu près en un "tas des plus denses". D'une manière avantageuse, la cire utilisée est une cire de polyéthylène ramifiée, à bas point de fusion, telle qu'elle est proposée dans le commerce, par exemple sous10 l'appellation "Hoechst-Wachs VP PE 720". Cette cire de polyethylene a une densité d'environ 0,93 g/cm3 et une viscosité de 350 mPa.s à 140 C. Le point de fusion se situe à environ 130 C. Mais suivant l'application, on peut recourir aussi à d'autres cires à bas point de fusion, par exemple à de la paraffine. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin et décrit ci-après plus en détail. La figure unique est une vue de côté d'un boîtier 1, en coupe longitudinale sur une plaque de chauffage 2. Le boîtier est rempli d'une masse de-scellement 3, destinée à enrober un ensemble 4 électrique. L'ensemble 4 contient des composants 6 électriques sur une plaque de circuits imprimés 5. La masse de scellement 3 est constituée des proportions en volume des mélanges suivants: 20 % de cire de polyéthylène et 80 % de charge 7 sous la forme de billes de verre d'un diamètre de 1,4 millimètre. La cire de polyéthylene 8 a une densité de 0,93 g/cm3 et la charge 7, une densité d'environ 3 2,5 g/cm3. La masse de scellement 3 est préparée de la façon suivante: le constituant du mélange, soit 20 % de cire de polyéthylène 8, est chauffé à la température de fusion et versé dans le boîtier 1. La température de la plaque de chauffage 2 est réglée de manière que la cire 8 reste à l'état fondu. Puis la charge 7 est ajoutée. En raison du plus35 grand poids spécifique de la charge 7, comparé à la cire 8, partant du fond du boîtier 1, il se constitue des couches homogènes de billes de charge, la cire 8 servant de liant à la charge 7. Ensuite, l'ensemble 4 est pressé le long de la flèche 9 dans la masse de scellement 3 ainsi réalisée. Après enlèvement du boîtier 1 de la plaque de chauffage 2, la masse de scellement 3 durcit en un bloc enfermant les composants 6 dans le boîtier 1. REVENDICATIONS 1. Masse de scellement contenant une charge (7), pour enrober un ensemble (4) électrique dans un boîtier (1) entourant au moins partiellement l'ensemble, caractérisé en ce que la masse de scellement (3) contient une cire (8) servant de liant à la charge (7), et en ce que le volume occupé par la charge dans la masse de scellement est supérieur à celui de la cire (8).10 2. Masse de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de la charge (7) dans le mélange est supérieur à 70 %. 3. Masse de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un rapport de mélange préféré de la masse de scellement (3) est constitué de 20 % de cire (8) et de 80 % de charge (7). 4. Masse de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge (7) est faite de poudre de quartz, de particules de verre, de20 céramique ou de matière plastique. 5. Masse de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la taille des particules de la charge (7) est inférieure à 3 millimètres. 6. Masse de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la charge (7) est faite de particules sphériques, qui présentent un diamètre compris de préférence entre 0,1 et 1,5 millimètre. 7. Masse de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cire est une cire de polyéthylène (8).