IF 2005-2,5%
Convient pour
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La sérigraphie au pochoir est la méthode la plus utilisée pour appliquer de la crème à braser sur les pastilles d'es cartes électroniques pour les lignes d'assemblage des composants CMS dans la fabrication électronique. Après la sérigraphie au pochoir, les composants CMS sont placés sur leurs pastilles est transportés dans un four à refusion où les composants sont brasés à la carte. La sérigraphie au pochoir peut également être utilisée pour appliquer de la crème à braser dans des trous traversants pour la technologie "Pin in Paste" (PiP, refusion intrusive) qui est destinée à braser des composants à travers des trous dans le process de brasage par refusion . La sérigraphie au pochoir peut également être utilisée pour appliquer la colle des composants CMS. Les composants CMS sont placés avec leur corps sur la colle qui sera durcie dans un four à refusion. Ensuite, les composants CMS qui sont collés sur la carte seront brasés dans un process de brasage à la vague. La carte est pressée sous un pochoir qui présente des ouvertures où la crème à braser doit être déposée. Un volume de crème à braser est présent sur le pochoir. Une racle est abaissée sur le pochoir avec une certaine pression. La racle se déplace sur le pochoir avec une certaine vitesse d'impression. Ainsi, la crème à braser roule sur le pochoir et remplie les ouvertures. La vitesse d'impression peut être déterminée par le débit de production souhaité, typique des productions en grande quantité, mais peut être limitée par la crème à braser utilisée. Cette vitesse peut varier de 20 à 150 mm/s. Une fois la vitesse souhaitée établie, une pression des la racle devra être déterminée. Des vitesses plus élevées nécessitent des pressions plus élevées. La bonne pression d'impression est la pression minimale nécessaire pour obtenir un pochoir propre après l'impression, ce qui signifie que toute la crème à braser a été enlevée par la racle. La carte est éloignée verticalement du pochoir, la crème à braser se détache du pochoir et apparaît sur les pastilles de la carte électronique. L'objectif est d'obtenir un résultat d'impression bien défini où toute la crème à braser s'est libérée du pochoir et où aucune crème à braser n'a migré entre le pochoir et la carte. La libération de la crème à braser est évidemment plus difficile pour les ouvertures plus petites et les pochoirs plus épais. Certaines règles de conception stipulent que le rapport entre la surface de l'ouverture et la surface des côtés ("parois") de l'ouverture n'est de préférence pas inférieur à 0,6. La qualité du pochoir est un paramètre majeur pour une bonne libération de la crème. Les côtés rugueux sont plus susceptibles d'accrocher à la crème à braser. Il existe différents types de pochoirs. Le plus populaire est le pochoir en acier inoxydable avec des ouvertures découpées au laser qui sont ensuite lissées par un procédé chimique. Parfois, ils sont traités avec un revêtement pour une meilleure libération de la crème. Les principales raisons pour lesquelles la crème à braser se retrouve entre le pochoir et la carte sont une mauvaise étanchéité entre la carte et le pochoir ou une pression d'impression trop élevée pour la vitesse d'impression utilisée. Cela peut entraîner la formation de microbilles ou de ponts après la refusion. Certaines machines de sérigraphie disposent d'une unité de nettoyage automatique sous le pochoir qui peut être programmée pour nettoyer le pochoir après un certain nombre d'impressions. Cela facilitera un résultat de sériraphie stable. Il est conseillé de ne pas utiliser de liquides de nettoyage à base d'IPA ou d'eau dans ces unités car ils peuvent affecter la stabilité de la crème à braser. Il est conseillé d'utiliser des produits spécialement conçus à cet effet. La stabilité de la crème à braser sur le pochoir, c'est-à-dire la façon dont la crème à braser conserve ses propriétés de sérigraphie dans le temps, est également un paramètre pour un process de sérigraphie stable. Certaines machines de sérigraphie disposent d'un système AOI (Automated Optical Inspection) intégré qui vérifie le résultat de la sérigraphie et émet une alarme s'il s'écarte des valeurs souhaitées programmées. Cela permet d'éviter que des cartes électroniques soient produites avec des joints de brasage qui ne sont pas conformes aux bonnes normes.
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Le fluxage par jet ou fluxage par micro-jet ou fluxage par goutte est une technologie utilisée dans l'assemblage électronique pour appliquer sélectivement un flux sur les surfaces à braser dans le process de brasage sélectif et parfois aussi dans le process de brasage à la vague. Le flux est nécessaire pour désoxyder les surfaces à braser. Une buse projette de minuscules gouttes de flux depuis un réservoir de flux sous pression vers la face inférieure de la carte électronique. La buse peut être positionnée dans un plan X/Y (flux ponctuel) ou se déplacer le long d'une trajectoire dans le plan X/Y (flux linéaire). Habituellement, la carte électronique est immobile pendant l'application du flux, mais certains systèmes autonomes comme l'ICSF Select peuvent appliquer le flux pendant que la carte électronique est en mouvement, ce qui peut être important dans un process de brasage à la vague à grand volume. Le volume de flux peut être programmé et, selon le système, il est exprimé en gouttes/s, Hz,... Pour le fluxage par points, le temps peut être programmé et pour le fluxage en ligne, la vitesse peut être programmée. Le but du fluxeur à jet est d'appliquer le flux sur les surfaces à braser qui sont la surface de la queue du composant et la surface du trou traversant. En fonction de la taille du composant et du rapport queue/trou, il existe plusieurs façons de programmer le fluxeur afin que le flux aboutisse sur les surfaces à braser. Cela nécessite une certaine expérience. Il est également recommandé de ne pas appliquer de flux en dehors de la zone de contact avec la buse de brasage. Le flux ne verra aucune chaleur de brasage et sera laissé sur la carte sous forme de résidu de flux non consommé. Selon le flux utilisé et la sensibilité de la carte électronique, ces résidus peuvent être critiques pour la fiabilité de la carte électronique. Dans ce cas, il est important d'utiliser un flux de la classification 'L0' qui, en outre, est absolument sans halogène. Les flux spécialement conçus pour le brasage sélectif, tels que SelectIF 2040 et IF 2005C, offrent les meilleures chances d'appliquer le flux uniquement sur les surfaces à braser, tout en offrant les meilleures performances de brasage. En outre, il est important que le positionnement du fluxeur à jet soit régulièrement calibré pour s'assurer que la buse se trouve exactement là où elle a été programmée. Lorsqu'il y a un doute sur le fait que le fluxeur à jet dépose le flux à l'endroit programmé, une carte peut être fluxée sans l'étape suivante de préchauffage et de brasage. Lorsque la carte sort de la machine, elle peut être inspectée par le dessous pour vérifier l'application correcte du flux. Un problème que l'on rencontre parfois est le blocage de la buse par des résidus de flux séchés. Certains systèmes vérifient si le flux sort de la buse mais d'autres pas. Dans ce cas, il est conseillé d'utiliser des flux de la classification 'OR', ce qui signifie qu'ils ne contiennent pas de colophane ni de résine, qui sont des substances collantes pouvant provoquer ce blocage de la buse. Il est également conseillé de nettoyer régulièrement la buse. Si un filtre à flux est présent dans le système, vérifiez régulièrement que ce filtre n'est pas obstrué. N'augmentez pas la pression du réservoir de flux pour résoudre un problème de blocage de la buse.
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Le fluxage à la mousse est une technologie utilisée dans l'assemblage électronique pour appliquer un flux sous la carte électronique lors du process de brasage à la vague. Le flux est nécessaire pour désoxyder les surfaces à braser. Cette technologie a été progressivement remplacée par le fluxage par pulvérisation, mais elle présente certains avantages. Elle permet un mouillage optimal et égal du flux sous la carte électronique et dans les trous traversants et il s'agit d'une unité simple et bon marché sans pièces mobiles. Les inconvénients sont que le volume de flux appliqué ne peut pas être modifié et est toujours maximal. En outre, il s'agit d'un système ouvert avec évaporation du solvant du flux et absorption potentielle de l'eau de l'air (typique des flux à base d'alcool) qui nécessite de surveiller la teneur en matières solides ou la densité du flux et de l'ajuster avec un diluant pour flux. La pollution des cartes qui sont en contact avec le flux peut également affecter la capacité de moussage et les propriétés du flux. Une pierre poreuse avec des trous très fins (~10-20µm) est montée dans une buse qui est immergée dans le flux. De l'air sous pression est injecté à travers la pierre poreuse pour créer une mousse qui se déplacera vers le haut de la buse. La carte électronique est transportée à travers la mousse qui sort de la buse. La mousse retombe dans le réservoir de flux. Le réservoir de flux et la buse sont généralement fabriqués en acier inoxydable mais peuvent également être fabriqués dans un plastique résistant aux solvants comme le HDPE. Voici quelques paramètres importants : L'air pressurisé doit être exempt d'eau et d'huile, un séparateur d'huile et d'eau est nécessaire. La longueur de la pierre poreuse est de préférence aussi grande que la buse pour obtenir une formation de mousse égale à travers la buse. Il est conseillé de maintenir la partie supérieure de la pierre poreuse immergée à au moins 3 cm sous la surface du flux. Pour que le niveau de flux dans le réservoir reste stable, certains systèmes utilisent un système de débordement où le flux est pompé et, dans certains cas, filtré. Évitez que la pierre poreuse n'entre en contact avec l'air car les résidus de flux peuvent sécher et bloquer les trous. Si cela se produit, la pierre poreuse doit être nettoyée dans un solvant ou être remplacée. L'ouverture de la buse du fluxeur est de préférence de 8 à 10 mm. Ajustez la pression d'air jusqu'à ce que vous obteniez une formation de mousse lisse. Le contact de la mousse avec la carte électronique peut être vérifié avec une plaque de verre. Cette plaque de verre permet également de vérifier le réglage du couteau d'air. Le couteau d'air est un tube avec des trous percés, de préférence de 1 mm de diamètre et espacés de 5 mm les uns des autres. Cela permet de créer un rideau d'air régulier avec de l'air sous pression. Le couteau d'air est monté derrière le fluxeur mousse sous un angle tel que le rideau d'air soufflera l'excès de flux sous la carte électronique qui retombera dans le réservoir du flux. Sous la plaque de verre, il se peut que des bandes sèches se forment. Si c'est le cas, la pression d'air du couteau d'air doit être réduite. Aucune goutte de flux ne doit tomber de la plaque de verre après avoir passé le couteau d'air. si il y a des gouttes, il faut augmenter la pression d'air sur le couteau d'air. La plupart des flux à base d'eau ne sont pas adaptés au moussage. PacIFic 2010F est un flux à base d'eau spécialement conçu pour le moussage.
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Le brasage tendre au trempé est une technologie utilisée pour braser des surfaces en les plongeant dans de l'alliage liquide. Elle est principalement utilisée pour les fils et les câbles, ainsi que pour les fils de certains composants électroniques et mécaniques. Le brasage au trempé applique une couche d'alliage sur la surface qui assurera une bonne brasabilité pour les process de brasage. La brasage de cette couche est fiable pendant le stockage. Le brasage tendre au trempé peut également être utilisé pour la reprise et la réparation d'un circuit imprimé, par exemple pour retirer ou ressouder un connecteur à trou traversant. Le process au trempé peut être effectué manuellement ou par un process automatisé. Avant le brasage, le fil est plongé dans un flux de brasage. Pour éviter les résidus de flux après le brasage, la profondeur d'immersion dans le flux est généralement inférieure ou égale à la profondeur d'immersion dans la brasure. En fonction de la brasabilité des surfaces à pré-étamer, différents flux peuvent être utilisés. Pour les surfaces difficiles à braser, comme le Ni, le Zn, le laiton, le Cu fortement oxydé,... on utilise généralement des flux solubles dans l'eau. Ils offrent une excellente brasabilité mais peuvent et doivent être nettoyés dans un process de lavage à base d'eau par la suite, car les résidus de ces flux peuvent créer des problèmes (comme par exemple la corrosion). Pour les surfaces présentant une brasabilité normale, vous pouvez utiliser le IF 2005C ou le PacIFic 2009M. Dans la plupart des cas, l'alliage de brasage est à base de Sn(Ag)Cu. La température de l'alliage de brasage est généralement plus élevée que pour le brasage à la vague et le brasage sélectif, car cela accélère le process et le risque d'endommager des composants est très limité. Il est également possible que le process au trempé doit enlever/brûler le revêtement du fil de cuivre à étamer, ce qui nécessite également des températures plus élevées. En général, les températures de brasage au trempé varient entre 300 et 450°C. Ces températures oxydent assez fortement la surface du bain d'alliage. L'utilisation de pastilles anti-oxydantes peut compenser cette oxydation. Certains bains d'alliages éliminent mécaniquement la couche supérieure du bain d'alliage à l'aide d'un racloir juste avant que le composant ne soit plongé dans l'alliage. Les temps de trempage dépendent fortement de la masse thermique du composant à braser et sont généralement compris entre 0,5 et 3 secondes.
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Le brasage sélectif est une technologie de brasage dans la fabrication électronique, typiquement utilisée pour les cartes électroniques avec principalement des composants CMS brasés en refusion et seulement quelques composants à trous traversants qui ne peuvent pas passer par le process de brasage par refusion. Il s'agit généralement de composants de masse thermiquement lourds, comme par exemple les gros transfos, ou des composants thermosensibles, comme par exemple les condensateurs à film, les écrans, les connecteurs avec des corps en plastique sensibles, les relais, etc... Le procédé de brasage sélectif permet de braser ces composants à trous traversants sans protéger ou affecter les composants CMS sur la face inférieure de la carte électronique. Le processus de brasage sélectif est très flexible car les paramètres peuvent être programmés pour chaque joint de brasure séparément. La principale limite de ce procédé est toutefois le débit ou la capacité de production. Celle-ci peut être considérablement améliorée par l'utilisation d'un alliage à faible point de fusion qui permet des vitesses de brasage plus rapides, augmentant ainsi la capacité de production jusqu'à 100% (double). Le processus commence par l'application d'un flux liquide qui va désoxyder les surfaces à braser. Ce flux est appliqué par un micro jet ou un fluxeur à gouttes qui projette de petites gouttes de flux. Le bon calibrage et la bonne programmation de ce fluxeur sont essentiels pour obtenir de bons résultats de brasage. Une erreur courante consiste à appliquer le flux en dehors de la zone de contact de la buse de brasage. Ce flux restera sous la forme d'un résidu de flux non consommé. Pour certains flux et cartes électroniques sensibles, cela peut entraîner une augmentation des courants de fuite et une défaillance en fonctionnement. Il est conseillé d'utiliser des flux spécifiquement conçus pour le brasage sélectif et qui sont absolument sans halogène. La classification IPC pour les flux autorise jusqu'à 500ppm d'halogènes pour la classe d'activation la plus basse, mais ces 500ppm peuvent également être critiques, donc absolument sans halogène est le mot clé. L'étape suivante du process est le préchauffage. Cette étape du process évapore les solvants du flux et fournit de la chaleur pour favoriser un bon mouillage de la brasure à travers le trou métallisé. La brasure est un processus thermique et une certaine quantité de chaleur est nécessaire pour réaliser un joint de brasage. Cette chaleur est nécessaire aussi bien par le bas que par le haut du composant à braser. Cette chaleur peut être fournie par le préchauffage et par l'alliage de brasage liquide. Certaines machines de base n'ont pas de préchauffage, elles devront appliquer toute la chaleur par l'intermédiaire de l'alliage de brasage liquide et, en général, elles utilisent des températures plus élevées pour le brasage. Une unité de préchauffage est généralement une unité IR (infrarouge) à ondes courtes qui applique la chaleur depuis la face inférieure de la carte électronique. Dans la plupart des cas, la durée et la puissance du préchauffage peuvent être programmées. Pour les cartes et applications thermiquement lourdes, il existe des préchauffages par le dessus. Il s'agit généralement d'unités à air chaud (convection) dont la température de l'air peut être programmée. Lorsque vous utilisez cette unité, il est important de savoir s'il y a des composants sensibles à la température sur la face supérieure de la carte qui pourraient être affectés par ce préchauffage. Il existe plusieurs systèmes de brasage sélectif. Celui où la carte est immobile et où seule la buse de brasage est en mouvement est nettement préférable car il faut éviter toute force G lorsque la brasure se solidifie. Lors de l'étape de brasage, un alliage de brasage liquide est pompé à travers une buse de brasage. il existe différentes tailles et formes de buse, des buses larges, des petites buses, des buses longues et des buses courtes. Selon les composants à braser, l'une est préférable à l'autre. En général, les buses plus larges et les buses plus courtes donnent un meilleur transfert de chaleur et sont préférées. Les buses plus petites et plus longues peuvent être utilisées dans les situations où l'accessibilité est limitée. Les buses non étamables sont préférables aux buses étamables car elles permettent un écoulement beaucoup plus uniforme de l'alliage et des résultats de brasage plus stables. Il est conseillé d'inonder la buse d'azote pour obtenir un écoulement stable de l'alliage. L'azote est de préférence préchauffé car, dans le cas contraire, il refroidit l'alliage et la carte. L'optimisation du programme de brasage est essentielle pour optimiser le débit/capacité de la machine de brasage sélectif. Il s'agit de trouver les temps minimaux et les vitesses maximales qui donnent un bon mouillage des trous traversants en combinaison avec l'absence de ponts
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Le brasage à la vague est un procédé de brasage utilisé dans la fabrication électronique pour connecter des composants électroniques à une carte électronique. Ce procédé est généralement utilisé pour les composants à trous traversants, mais il peut également servir à braser certains composants CMS qui sont collés avec une colle pour les composants CMS sur la face inférieure de la carte électronique avant d'être soumis au process de brasage à la vague. Le process de brasage à la vague comprend trois étapes principales : Le flux, le préchauffage et le brasage. Un convoyeur transporte les cartes électroniques dans la machine. Les cartes électroniques peuvent être montés dans un cadre de brasage afin d'éviter d'ajuster la largeur du convoyeur pour chaque cartes électroniques. Le fluxage est généralement effectué au moyen d'un fluxeur à pulvérisation (fluxeur spray), mais le fluxage par mousse et le fluxage par jet sont également possibles. Le flux liquide est appliqué à partir de la face inférieure de la carte électronique. L'objectif du flux est de désoxyder les surfaces brasables de la carte électronique et des composants et de permettre à l'alliage de brasage liquide d'établir une connexion intermétallique avec ces surfaces, ce qui donne lieu à un joint de brasage. Le préchauffage a trois fonctions principales. Le solvant du flux doit être évaporé car il perd sa fonction une fois qu'il a été appliqué et il peut entraîner des défauts de brasage tels que les ponts et la formation de microbilles lorsqu'il entre en contact avec la vague et l'alliage à l'état liquide. Les flux à base d'eau ont généralement besoin d'un préchauffage plus important pour s'évaporer que les flux à base d'alcool. La deuxième fonction du préchauffage est de limiter le choc thermique lorsque la carte électronique entre en contact avec l'alliage à l'état liquide. Cela peut être important pour certains composants CMS et matériaux de cartes électroniques. La troisième fonction du préchauffage est de favoriser le mouillage de l'alliage à travers les trous traversants métallisés. En raison de la différence de température entre le la carte électronique et l'alliage à l'état liquide, ce dernier est refroidi lorsqu'il traverse le trou traversant. Les cartes et les composants thermiquement lourds peuvent absorber tellement de chaleur de l'alliage à l'état liquide qu'il est refroidi jusqu'au point de solidification où il se solidifie avant d'atteindre le sommet du trou traversant. C'est un problème typique lors de l'utilisation d'alliages sans plomb Sn(Ag)Cu. Un bon préchauffage limite la différence de température entre la carte électronique et l'alliage à l'état liquide et réduit donc le refroidissement de l'alliage à l'état liquide lorsqu'elle monte dans le trou traversant. L'alliage à l'état liquide a ainsi plus de chances d'atteindre le haut du trou traversant. Dans un troisième temps, la carte électronique passe sur une vague de brasage. Un bain rempli d'un alliage est chauffé à la température préconisée pour cette alliage. Cette température dépend de l'alliage utilisé. L'alliage à l'état liquide est pompé à travers des canaux jusqu'à une formeuse de vague. Il existe plusieurs types de formeuses de vague (buses). La configuration traditionnelle consiste en une vague CMS combinée à une vague principale laminaire. La buse CMS projette l'alliage dans la direction du mouvement de carte électronique et permet de braser la pastille arrière des composants CMS qui est une zone d'ombre créée par le corps de composant qui ne sera pas brasée par la vague laminaire. La vague principale laminaire s'écoule vers l'avant, mais la plaque arrière réglable est positionnée de telle sorte que la carte pousse la vague vers l'arrière (drainage). Cela permet d'éviter que la carte électronique se salisse avec les oxydes de surface de la vague laminaire. Une forme de vague qui gagne en popularité est la vague Wörthmann qui combine la fonction de la vague CMS et de la vague principale laminaire en une seule vague. Cette vague est plus sensible au bon réglage et aux ponts. Étant donné que les alliages de brasage sans plomb nécessitent des températures de travail élevées et ont tendance à s'oxyder fortement, de nombreux process de brasage à la vague sont réalisés dans une atmosphère d'azote. Une nouvelle tendance du marché, considérée par certains comme l'avenir du brasage, est l'utilisation d'un alliage à bas point de fusion, tel que le LMPA-Q. Le LMPA-Q nécessite moins de température et réduit l'oxydation. Il présente également des avantages en termes de coûts, tels que la réduction de la consommation d'électricité, la réduction de l'usure des pièces mécaniques de la vague et l'absence de besoin d'azote. Il réduit également l'impact thermique sur les composants électroniques et les matériaux des circuits imprimés.