La technologie d'encapsulation joue un rôle clé dans la résolution des problèmes de défaillance des dispositifs électroniques sous charges d'impact. Le polyuréthane, grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, est considéré comme un matériau d'encapsulation idéal pour la protection des dispositifs électroniques contre les chocs. Deux matériaux d'encapsulation en polyuréthane à duretés différentes ont été préparés, quatre configurations combinées (tout souple, tout dur, H-S-H et S-H-S) de structures tampons de protection encapsulées ont été conçues, et les propriétés mécaniques des deux matériaux ainsi que les caractéristiques d'impact des quatre structures ont été étudiées expérimentalement à l'aide de la machine d'essais universelle Instron 5966 et du dispositif d'essai de chute CEAST 9350 produits par la société américaine Instron. Les résultats expérimentaux montrent que les deux polyuréthanes présentent un comportement mécanique viscoélastique non linéaire typique sous différents taux de déformation. Par rapport aux trois autres structures, la structure composite encapsulée S-H-S réduit la force d'impact tout en limitant efficacement la déformation des dispositifs électroniques, montrant de meilleures performances globales de protection. Sur la base des résultats expérimentaux, une simulation numérique de la réponse aux chocs des structures de protection en polyuréthane a été réalisée à l'aide du logiciel d'analyse par éléments finis transitoire Abaqus, en intégrant un modèle viscoélastique constitutif Z-W-T pour décrire précisément le comportement mécanique du polyuréthane. Les résultats de la simulation montrent que, comparé aux trois autres structures, le niveau de contrainte du circuit imprimé (PCB) dans la structure S-H-S est plus faible et distribué plus uniformément, tandis que l'interface des points de soudure entre la puce et le PCB présente des contraintes globalement plus faibles, confirmant davantage l'efficacité de cette structure pour améliorer la résistance aux chocs des dispositifs électroniques.

polyuréthane; dispositifs électroniques; anti-choc; essai de chute; simulation numérique