Carte SIM en atmosphère corrosive : acide, saline, soufrée

Par Aurélie, M2M Network.

En bref : dans une atmosphère corrosive, la corrosion d’une carte SIM commence par son contact électrique avec le lecteur. Les chlorures du bord de mer, le sulfure d’hydrogène des réseaux d’assainissement, l’ammoniac des bâtiments d’élevage et les vapeurs acides des ateliers de chimie attaquent la fine dorure des plages de contact, les lames à ressort du support et les pistes du circuit. Pour choisir une carte SIM résistante à la corrosion, on qualifie d’abord le site (catégories C1 à CX de la norme ISO 9223, niveaux G1 à GX de l’ANSI/ISA-71.04 pour l’électronique), puis on retient une puce soudée, qui supprime le contact à ressort, ou une carte amovible classée en corrosion selon l’ETSI TS 102 671, et enfin un boîtier qui garde l’atmosphère dehors.

Le choix d’une puce soudée est détaillé sur notre page carte SIM industrielle soudée, les atmosphères explosives sur notre page carte SIM en zone ATEX, et les dimensions des puces dans notre guide des formats de carte SIM.

Carte SIM et corrosion : ce qui attaque la carte et son lecteur

Une carte SIM amovible échange ses signaux avec l’objet par ses plages de contact, sur lesquelles appuient les lames du lecteur. Sur un support nano SIM du fabricant GCT (référence SIM8060), ces lames sont en alliage de cuivre, revêtues d’un micropouce d’or, soit environ 0,025 µm, sur 50 micropouces de nickel. Le rapport technique d’AMP (Tyco Electronics) consacré à l’or des connecteurs rappelle que les dorures minces ont tendance à être poreuses : les pores et les fissures laissent les polluants atteindre le métal sous-jacent, où ils forment des produits de corrosion isolants.

Quatre familles d’agents se rencontrent sur les sites industriels :

  • les chlorures apportés par l’air marin, l’un des paramètres de corrosivité de la norme ISO 9223 ; selon AMP, la sous-couche de nickel ne freine plus la corrosion au fond des pores en présence d’une quantité significative de polluants acides, en particulier le chlore ;
  • le sulfure d’hydrogène (H2S), qui se forme, selon l’INRS, par fermentation anaérobie des matières organiques et se rencontre dans les égouts et les stations d’épuration. Il transforme l’argent des électrodes en sulfure d’argent et coupe les composants (Panasonic, note sur les résistances anti-soufre) ; sur les circuits imprimés, le sulfure de cuivre peut migrer et court-circuiter des pistes voisines, phénomène que l’ASHRAE appelle « copper creep corrosion » ;
  • l’ammoniac des bâtiments d’élevage : en présence d’humidité, il « attaque rapidement le cuivre, le zinc et de nombreux alliages, particulièrement ceux qui contiennent du cuivre » (INRS, fiche toxicologique n° 16). Dans un élevage de poulets de chair chargé à plus de 33 kg/m², l’arrêté du 28 juin 2010 tolère encore jusqu’à 20 ppm à hauteur des animaux ;
  • les vapeurs acides et le chlore des ateliers de chimie et de traitement de surface : AMP cite les gaz soufrés et chlorés parmi ceux qui attaquent le cuivre et le nickel et forment des produits qui interrompent le contact électrique.

L’humidité accélère tous ces mécanismes. Le fabricant de filtres Purafil, résumant l’ANSI/ISA-71.04-2013, indique que, pour une même concentration de gaz, le niveau de sévérité mesuré sur le cuivre augmente d’un cran pour chaque tranche de 10 % d’humidité relative au-dessus de 50 %, ou quand l’humidité varie de plus de 6 % par heure. Le support lui-même se juge sur sa résistance de contact : GCT soumet son support nano SIM SIM8075 à 48 heures de brouillard salin (MIL-STD-202, méthode 101, condition B) et exige ensuite au plus 100 mΩ. C’est aussi le critère principal de l’essai IEC 60068-2-43 au sulfure d’hydrogène, présenté plus bas.

Qualifier la corrosivité du site

ISO 9223 : six catégories de C1 à CX

La norme ISO 9223:2012, confirmée par l’ISO en 2022, classe la corrosivité des atmosphères d’après la vitesse de corrosion d’éprouvettes de référence la première année. Elle l’estime à partir de trois facteurs : la relation température et humidité, évaluée par la durée de persistance de l’humidité, la pollution par le dioxyde de soufre et les sels contenus dans l’air.

CatégorieCorrosivitéExemples en intérieurExemples en extérieur
C1très faiblelocaux chauffés, secs, peu pollués : bureaux, écoleszones très sèches, certains déserts
C2faiblelocaux non chauffés, peu de condensation : entrepôts, salles de sportzones rurales tempérées peu polluées
C3moyennecondensation modérée : agroalimentaire, blanchisseries, brasseries, laiterieszones urbaines, côtes à faible dépôt de chlorures
C4élevéecondensation fréquente : usines de transformation, piscineszones industrielles, côtes sans embruns
C5très élevéecondensation et pollution fortes : certaines mines, abris non ventilés en zone tropicalezones industrielles, littoral exposé, jetées
CXextrêmecondensation quasi permanente et pollution de procédézones industrielles extrêmes, côtes et structures offshore, contact avec les embruns

Limite à connaître : son résumé officiel précise qu’elle ne caractérise pas les atmosphères de service spécifiques, comme celles des industries chimiques ou métallurgiques. Un poste de relevage chargé de sulfure d’hydrogène sort donc de son cadre.

ANSI/ISA-71.04 : la mesure pensée pour l’électronique

Pour les systèmes de mesure et de contrôle de procédé, la norme dédiée est l’ANSI/ISA-71.04-2013 (Environmental Conditions for Process Measurement and Control Systems: Airborne Contaminants). Plutôt que de doser chaque gaz, ce qui ne permet pas de prédire la corrosion, on expose sur le site des coupons de cuivre et d’argent et on mesure l’épaisseur du film formé, ramenée à 30 jours ; le plus mauvais des deux résultats fixe le niveau du site. Les seuils ci-dessous sont ceux que publie le laboratoire d’essais iST, les définitions celles que résume Purafil.

NiveauCuivre (Å par 30 jours)Argent (Å par 30 jours)Lecture
G1, légermoins de 300moins de 200environnement assez maîtrisé pour que la corrosion ne pèse pas sur la fiabilité
G2, modérémoins de 1 000moins de 1 000effets de la corrosion mesurables, pouvant peser sur la fiabilité
G3, sévèremoins de 2 000moins de 2 000forte probabilité d’attaque ; maîtrise de l’air ou équipement spécialement conçu et protégé
GX, extrêmeplus de 2 000plus de 2 000seul un équipement spécialement conçu et protégé devrait tenir ; spécification à négocier avec le fournisseur

Les coupons se posent à l’endroit exact où ira l’objet : la bâche d’un poste de relevage et l’armoire voisine n’ont pas le même niveau.

Les essais de corrosion à demander

Les essais de laboratoire de la série IEC 60068 reproduisent ces atmosphères de façon accélérée. La norme IEC 60068-2-52 prévient elle-même qu’il n’est souvent pas possible d’utiliser leurs résultats comme guide comparatif du comportement à long terme ; l’IEC 60068-2-60 se présente comme un outil pour choisir des matériaux et des procédés de fabrication et pour concevoir des composants.

EssaiCe qu’il reproduitIntérêt pour un objet à carte SIM
IEC 60068-2-52:2017, essai KbBrouillard salin cyclique (chlorure de sodium à 50 g/l), huit méthodesMéthodes 1 et 2 pour le milieu marin, 3 à 6 pour les alternances entre air salin et air sec (automobiles), 8 en solution acidifiée
IEC 60068-2-60:2015, essai KeGaz mélangés en flux : H2S, SO2, NO2, Cl2 en parties par milliard, 25 à 30 °C, 70 à 75 % d’humiditéVise les environnements intérieurs et en particulier les contacts et connexions ; durées préférentielles de 4 à 21 jours
IEC 60068-2-43:2003, essai KdSulfure d’hydrogèneTernissement de l’argent dans les contacts, jugé sur la résistance de contact ; ce n’est pas un essai général de corrosion
JEDEC JESD22-A107Brouillard salin appliqué aux composantsSimule une atmosphère côtière sévère ; c’est l’essai des classes de corrosion de l’ETSI

Dans l’essai Ke, la norme indique que la numérotation des méthodes ne reflète pas leur sévérité : le choix se fait avec le guide de son annexe C, pas au numéro. Et le brouillard salin ne renseigne pas sur la tenue au sulfure d’hydrogène, qui ternit l’argent et le cuivre par sulfuration : chaque agent a son essai.

Les classes de corrosion de l’ETSI TS 102 671

La norme ETSI TS 102 671 (version 19.0.0 de mai 2026) décrit chaque carte SIM à résistance étendue par une chaîne de codes à deux lettres, du type TA-HA-RA. Pour la corrosion, les classes CA, CB, CC et CD correspondent aux conditions A à D de l’essai de brouillard salin JESD22-A107, qui diffèrent par la durée d’exposition. Une carte qui n’atteint aucun niveau ne porte simplement pas de code C.

Trois limites sont à connaître avant de lire une fiche technique :

  1. Seul le sel est classé. Il n’existe pas de classe ETSI pour le sulfure d’hydrogène, l’ammoniac ou les vapeurs acides : pour ces sites, il faut demander au fournisseur un rapport d’essai IEC 60068-2-60 ou IEC 60068-2-43.
  2. La classe ne vise que les cartes amovibles. Depuis la version 18.0.0 de la norme (2022), l’essai JESD22-A107 s’applique aux seules cartes amovibles, et une puce non amovible, soudée par exemple, doit indiquer CN. Sur une puce soudée, la tenue à la corrosion se démontre donc sur la carte électronique assemblée, par un essai de l’équipement complet.
  3. La classe est déclarée par le fabricant. La fiche technique et le rapport d’essai font foi ; la lecture complète d’une chaîne de classes est détaillée sur notre page consacrée à la carte SIM industrielle soudée.

À titre d’exemple, la fiche technique publique du fournisseur de connectivité IoT KORE Wireless annonce pour ses cartes industrielles un essai en atmosphère saline de 96 heures à 35 °C, et aucun essai de corrosion pour sa carte grand public.

Pourquoi la SIM soudée change la donne

Une puce MFF2 (ETSI TS 102 671) mesure 6 x 5 mm et ses huit contacts sont soudés sur le circuit imprimé. Il n’y a plus de lame à ressort, plus d’interface séparable entre deux dorures minces, et plus de trappe d’accès à la carte à prévoir dans le boîtier. La surface à protéger se réduit à la soudure et aux pistes, que le vernis de tropicalisation et l’étanchéité du boîtier couvrent comme le reste de l’électronique.

En contrepartie, la puce ne se remplace plus sur le terrain : opérateur et profil se décident à la conception, avec un eUICC si le changement d’opérateur à distance compte. Voir notre page carte SIM industrielle soudée.

Protéger le boîtier et l’installation

  • Garder l’atmosphère dehors. Un boîtier étanche, des presse-étoupes adaptés au diamètre des câbles et une gestion de la condensation sont la première barrière ; notre article sur la carte SIM en milieu humide détaille les indices IP et les évents.
  • Choisir les matériaux selon le gaz. Selon l’INRS, parmi les métaux utilisables au contact du sulfure d’hydrogène sec, seuls l’acier inoxydable de type 316, les aciers au chrome et nickel de type 18/8 et l’aluminium ne sont pas attaqués en présence d’humidité ; l’ammoniac attaque le cuivre, le zinc et leurs alliages. En élevage, on évite donc la visserie zinguée et les raccords en laiton nu.
  • Éloigner l’électronique de la source. Quand c’est possible, l’armoire se place hors de la bâche, du regard ou du bâtiment d’élevage, et seule l’antenne ou le capteur y entre.
  • Adapter les composants. Pour les sites soufrés, des fabricants de composants proposent des versions anti-soufre, par exemple des résistances à électrodes à base d’or ou d’alliage palladium et argent chez Panasonic.

Tableau par secteur

SecteurAgent dominantCe qui est touchéDispositions à étudier
Eau et assainissement (postes de relevage, stations d’épuration, égouts)Sulfure d’hydrogène, humiditéArgent et cuivre des composants, contacts ; le béton des ouvrages, attaqué par l’acide sulfurique issu du sulfure d’hydrogèneMesure ISA-71.04 sur place, puce soudée, armoire hors de la bâche, essai IEC 60068-2-60
Ports, littoral, plateformes en merChlorures, embrunsContacts et sous-couche de nickel, visserie, connecteurs d’antenneCatégorie ISO 9223 (C4 à CX), essai IEC 60068-2-52 méthode 1 ou 2, puce soudée ou classe CA à CD
Élevage (volailles, porcs, bovins)Ammoniac, humiditéCuivre, laiton, zincMatériaux sans cuivre apparent, boîtier étanche, électronique hors du bâtiment si possible
Chimie, traitement de surfaceVapeurs acides, chloreContacts, sous-couche de nickel, pistesMesure ISA-71.04, essai IEC 60068-2-60, puce soudée, vernis ; vérifier aussi le zonage ATEX
Ateliers mécaniques, abords de routes à fort traficComposés soufrés cités par Panasonic (huiles de coupe, caoutchouc, gaz d’échappement)Composants à électrodes en argentComposants anti-soufre, puce soudée

Pour un poste de relevage, le suivi par la carte SIM est décrit dans notre article sur la télésurveillance des postes de relevage en 4G.

Ce que propose M2M Network

M2M Network fournit des cartes SIM M2M en SIM physique ou en eSIM, mono-opérateur sur le réseau d’Orange, de SFR ou de Bouygues Telecom au choix, ainsi que des cartes IoT multi-opérateurs qui basculent automatiquement d’un réseau à l’autre. Pour un site corrosif, les besoins de format soudé, de classe de résistance et de rapport d’essai s’étudient au cas par cas : décrivez l’atmosphère, le module et les volumes dans votre demande de contact. Les forfaits standards se commandent sur la boutique.

À lire aussi

Questions fréquentes

Une carte SIM peut-elle être certifiée contre la corrosion ?

Il n’existe pas de certification de ce type. La norme ETSI TS 102 671 définit des classes de corrosion, CA à CD, fondées sur l’essai de brouillard salin JESD22-A107 et déclarées par le fabricant pour les cartes amovibles ; une puce soudée indique CN. Demandez la fiche technique et le rapport d’essai.

Quelle carte SIM pour une station d’épuration ou un poste de relevage ?

L’agent dominant y est le sulfure d’hydrogène, qui attaque l’argent et le cuivre et ne relève d’aucune classe ETSI. Une puce soudée supprime le contact à ressort, le point le plus exposé. L’armoire se place si possible hors de la bâche, et une mesure ISA-71.04 sur place indique le niveau réel.

Un essai de brouillard salin suffit-il pour un site industriel ?

Non. Le brouillard salin reproduit l’air marin ; il ne dit rien de la tenue face au sulfure d’hydrogène, au dioxyde de soufre ou au chlore. Pour ces gaz, l’essai de référence est l’IEC 60068-2-60 en gaz mélangés, ou l’IEC 60068-2-43 pour le sulfure d’hydrogène sur les contacts.

Une carte SIM soudée résiste-t-elle mieux à la corrosion ?

Elle supprime l’interface la plus fragile : la lame à ressort du lecteur appuyée sur une dorure mince. Il reste la soudure et les pistes, que le vernis de tropicalisation et le boîtier doivent protéger. La tenue se démontre alors par un essai de l’équipement complet.

Quelle catégorie ISO 9223 retenir pour un site en bord de mer ?

Elle dépend du dépôt de chlorures, donc de la distance à la mer, du vent et des obstacles. Les exemples de la norme vont de C3 pour une côte à faible dépôt de chlorures à CX pour les structures offshore et les zones touchées par les embruns. Une mesure sur le site reste la référence.

Sources