NH 1

Convient pour

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  Brasage au laser

  Le brasage par laser est une technologie de brasage sans contact utilisée dans la fabrication électronique pour connecter des composants électroniques ou électromécaniques à un support. Les composants sont généralement des composants à trous débouchants et le support est un circuit imprimé. Le brasage laser est principalement utilisé dans les cas où l'accès aux surfaces à braser est limité et où un robot de brasage standard équipé d'une panne n'y a pas accès. En général, le brasage par laser est un process de brasage plus rapide que le brasage robotisé standard, mais il n'est pas encore vraiment adapté aux productions en grandes quantités. Les surfaces à braser sont chauffées par un faisceau laser appliqué par une ou plusieurs diodes laser. Les faisceaux laser chauffent les surfaces très rapidement. Un plus grand nombre de diodes laser permet de chauffer les surfaces à différents endroits, ce qui permet d'obtenir un chauffage plus uniforme. La brasure est soit déjà présente sous la forme d'une crème à braser déjà déposée, soit ajoutée au moyen d'un fil à braser contenant un flux. Pour la plupart des applications, c'est le fil à braser qui est utilisé. Dans le brasage par laser, l'accent est mis sur l'optimisation du temps. En général, un profil est créé en trois étapes : préchauffage, brasage et maintien. La capacité des lasers et le temps de chauffage peuvent donc être ajustés. Ces paramètres dépendent de la masse thermique des matériaux à braser et sont souvent tirés de l'expérience. Il est conseillé d'effectuer un préchauffage d'au moins 300°C avant d'introduire le fil à braser. La quantité de fil à braser introduite dépend du volume du joint de brasage. Outre le brasage rapide, d'autres points essentiels du process de brasage par laser sont la limitation des projections d'alliage et de flux et la limitation des résidus de flux après le brasage. Un paramètre clé à cet égard est le fil à braser utilisé et plus particulièrement le flux contenu dans ce fil à braser. Pour un brasage plus rapide, on utilise souvent un fil à braser activé (halogéné) de la classification "L1" ou supérieure. Les fils à braser spécialement conçus pour le brasage par laser limitent également les projections et les résidus de flux. Ils existent également dans la classification "L0".
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  Brasage robotisé

  Le brasage robotisé est une technologie utilisée dans la fabrication électronique pour connecter des composants électroniques ou électromécaniques à un support. Les composants sont généralement des composants à trous débouchants et le support est une carte électronique. Le brasage robotisé est principalement utilisé dans les cas où les procédés de brasage standard tels que le brasage par refusion, le brasage à la vague et le brasage sélectif ne peuvent pas être utilisés en raison, par exemple, de la sensibilité à la température des composants et de la brasabilité limitée de la surface. En général, le brasage robotisé est un process de brasage plutôt lent, qui ne convient pas vraiment aux productions en grande quantité. Le robot de brasage est équipé d'une panne étamable. La température de cette panne peut être réglée à une certaine température déterminée par l'alliage de brasage utilisé, qui est appliqué au moyen d'un fil à braser. La panne est positionnée sur les surfaces à braser. Le positionnement X-Y-Z peut varier d'un système à l'autre. Dans certains cas, c'est la panne qui effectue tous les mouvements, tandis que dans d'autres, le positionnement X-Y se fait en déplaçant la carte électronique. Certains systèmes peuvent également programmer l'angle de la panne et le côté par lequel elle accède aux surfaces à braser. Cela peut s'avérer utile lorsque l'accès aux surfaces à braser est limité, par exemple, par des composants qui se trouvent déjà sur la carte électronique à la suite d'un process d'assemblage/de brasage antérieur. Dans un premier temps, la panne à souder préchauffe les surfaces à braser. Pour favoriser le transfert de chaleur, un peu de brasure est généralement ajoutée à l'interface de contact entre la panne et les surfaces à braser. L'alliage liquide améliore le transfert de chaleur et accélère le processus. Le temps de préchauffage est déterminé par la masse thermique du composant et de la carte électronique. Ensuite, le volume adéquat de fil à braser est ajouté et l'alliage de brasage liquide mouille les surfaces à braser, puis le composant et la carte électronique sont reliés par un joint de brasage. Les principaux points du process de brasage robotisé sont généralement l'optimisation de la vitesse de brasage, la limitation des projections du fil à braser, la limitation de la formation de résidus de flux après le brasage et la limitation de la pollution de la panne à souder. Un paramètre clé à cet égard est le fil à braser utilisé et plus particulièrement le flux contenu dans ce fil à braser. Pour un brasage plus rapide, on utilise souvent un fil à braser activé (halogéné) de la classification 'L1' ou supérieure. Il existe des fils à braser spécialement conçus pour le brasage robotisé. Outre une brasure rapide, ils limitent les projections, les résidus de flux et la pollution de la panne. Ils existent également dans la classification "L0".
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  Reprise et réparation

  La reprise et la réparation d'une carte électronique peuvent être effectuées sur des cartes électroniques défectueuses qui reviennent de l'utilisateur mais peuvent également être nécessaires dans un environnement de production électronique pour corriger des défauts dans les process d'assemblage et de brasage. Les actions typiques de reprise et de réparation impliquent l'élimination des ponts de soudure, l'ajout de brasure à des composants dont les trous métallisés ne sont pas suffisamment remplis, l'ajout de brasure manquante, le remplacement de mauvais composants, le remplacement de composants placés dans le mauvaise sens, le remplacement de composants présentant des défauts liés aux températures de brasage élevées dans les process, l'ajout de composants qui ont été laissés de côté dans le process en raison, par exemple, de leur disponibilité ou de leur sensibilité à la température. L'identification de ces défauts peut se faire par inspection visuelle, par AOI (Automated Optical Inspection), par test in situ ou par test fonctionnel. De nombreuses opérations de réparation peuvent être effectuées à l'aide d'une station de soudage manuelle équipée d'un fer à (dé)souder avec réglage de la température. La brasure est ajoutée au moyen d'un fil à braser disponible en plusieurs alliages et diamètres et contenant un flux à l'intérieur. Dans certains cas, un flux de réparation liquide et/ou un flux en gel sont utilisés pour faciliter le process de brasage manuel. Pour les composants plus grands, comme les BGA (Ball Grid Array), les LGA (Land Grid Array), les QFN (Quad Flat No Leads), les QFP (Quad Flat Package), les PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier),...on peut utiliser une unité de réparation qui simule un profil de refusion. Ces unités de réparation sont disponibles en différentes tailles et avec différentes options. Dans la plupart des cas, elles contiennent un préchauffage par le bas qui est généralement des Infrarouges. Ce préchauffage peut être contrôlé par un thermocouple qui est placé sur la carte électronique. Certaines unités sont dotées d'une unité de prélèvement et de placement qui facilite le positionnement correct du composant sur la carte. L'unité de chauffage est généralement constituée d'air chaud ou d'infrarouge ou d'une combinaison des deux. À l'aide de thermocouples sur la carte électronique, la température est contrôlée pour créer le profil de brasage souhaité. Dans certains cas, le défi consiste à amener le composant à la température de brasage sans refondre les composants adjacents. Cela peut être difficile lorsque le composant à réparer est volumineux et qu'il y a de petits composants à proximité. Pour les BGA dont les billes sont constituées d'un alliage de brasage, il est possible d'utiliser un flux en gel ou un flux liquide à plus forte teneur en matières solides. Dans ce cas, la brasure pour le joint de brasage est fournie par les billes. Mais l'utilisation d'une crème à braser est également possible. La crème à braser peut être sérigraphiée sur les billes du composant ou sur la carte. Cela nécessite un pochoir différent pour chaque composant différent. Le BGA peut également être trempé dans une crème à braser spéciale de trempage qui est d'abord sérigraphiée avec un pochoir avec une grande ouverture et une certaine épaisseur. Pour les QFNs, LGAs QFNs, QFPs, PLCCs,...il faut ajouter de la l'alliage pour faire un joint de brasage. Dans certains cas, les QFP peuvent être brasés manuellement, mais la technique nécessite de l'expérience. Il est donc préférable d'utiliser une unité de reprise. Les QFP et PLCC ont des pattes et peuvent être utilisés avec une crème à braser par trempage. Les QFN, les LGA qui n'ont pas de pattes mais des contacts plats ne peuvent pas être utilisés avec une crème à braser par trempage car leurs corps entreraient en contact avec la crème à braser. Dans ce cas, la crème à braser doit être sérigraphiée sur les contacts ou sur la carte. En général, il est plus facile de sérigraphier la crème à braser sur le composant que sur la carte, surtout lorsqu'on utilise un pochoir dit 3D qui possède une cavité où la position du composant est fixée. Le remplacement des composants à trous traversants peut être effectué à l'aide d'une station de (dé)soudure manuelle. Pour ce faire, on place généralement une panne à dessouder creuse sur la face inférieure de la patte du composant, qui peut aspirer l'alliage du trou. La panne de dessoudage devra chauffer toute l'alliage dans le trou traversant jusqu'à ce qu'elle soit entièrement liquide. Pour les cartes thermiquement élevées, cela peut être très difficile. Dans ce cas, la face supérieure du joint de brasage peut également être chauffée avec un fer à souder. On peut également préchauffer la carte sur un préchauffeur avant l'opération de dessoudage. Le brasage du composant à trou traversant est généralement effectué avec un fil à braser qui contient plus de flux ou alternativement un flux de reprise supplémentaire est ajouté au trou traversant et/ou sur la patte du composant. Pour les connecteurs à trou traversant plus grands, un bain d'alliage par immersion peut être utilisé pour retirer le connecteur. Si l'accessibilité sur la carte est limitée, une buse dont la taille est adaptée au connecteur peut être utilisée. L'utilisation d'un flux dans cette opération est recommandée.
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  Brasage manuel

  Le brasage manuel est une technologie de fabrication électronique qui utilise un fer à (dé)souder manuel pour réaliser un joint de brasage ou pour dessouder un composant d'une carte électronique. Ce procédé est surtout utilisé pour la reprise et la réparation, mais aussi pour braser des composants uniques qui ont été laissés de côté lors du process de brasage en machine (brasage par refusion ou à la vague). Cela peut être dû à la disponibilité ou à la sensibilité à la température de ces composants. Le fer à souder fait généralement partie d'une station de soudage dotée d'une alimentation électrique qui contrôle la température du fer à souder. Cette température peut être réglée en fonction de l'alliage de brasage utilisé et se situe généralement entre 320°C et 390°C. Le fer à souder possède une panne interchangeable qui peut être choisie en fonction du composant à braser. Pour un transfert de chaleur optimal, il est recommandé d'utiliser la panne la plus grande possible, en particulier pour le brasage des composants à trous traversants (masse thermique importante). Pour le brasage de composants et de cartes thermiquement élevés, la puissance de la station de brasage est également importante pour maintenir la température de consigne de la panne. Dans le cadre de travaux de reprise et de réparation, il n'est pas réaliste de changer de panne pour chaque composant différent et seules quelques pannes sont utilisées. Des pannes à souder existent pour braser plusieurs joints de brasage de composants CMS à la suite, comme par exemple pour les SOIC (Small Outline Integrated Circuit) et les QFP (Quad Flat Package). Pour favoriser le transfert de chaleur et l'écoulement de l'alliage, les pannes sont étamables, ce qui signifie qu'elles interagissent avec l'alliage de brasage. Pendant le brasage, ces pannes s'oxydent et perdent leur mouillabilité, ce qui entrave le transfert de chaleur. Ce phénomène peut être évité en nettoyant la panne de soudure avec, par exemple, un produit de nettoyage de panne. Après un certain temps, les pannes à souder s'usent également et doivent être remplacées. La durée de vie de la panne peut être optimisée en évitant l'utilisation de nettoyants pour panne abrasifs ou agressifs ou en évitant de nettoyer mécaniquement la panne avec, par exemple, de la laine d'acier ou du papier de verre. L'utilisation d'un nettoyant de panne absolument sans halogène est conseillée. Lors du brasage manuel, la brasure pour le joint de brasage est généralement fournie par un fil de brasage. Un fil de brasage est disponible en plusieurs diamètres et plusieurs alliages, et contient une certaine quantité d'un certain type de flux. L'alliage est généralement le même ou un alliage similaire à celui du process de brasage en machine (brasage par refusion, à la vague ou sélectif). Le diamètre est choisi en fonction de la taille du joint de brasage. La teneur en flux du fil de brasage est généralement déterminée par la masse thermique du composant et de la carte à braser. Les joints de brasage à trous traversants (masse thermique importante) nécessitent plus de flux. Une plus grande teneur en flux donnera également plus de résidus visuels de flux après le brasage. Parfois, un flux supplémentaire est nécessaire. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un flux liquide de reprise et de réparation, mais il peut aussi s'agir d'un flux en gel. Le type de flux/fil à braser est déterminé par la brasabilité des surfaces à braser. Dans le cas d'une brasabilité normale des composants électroniques et des cartes électroniques, il est conseillé d'utiliser un flux/fil à braser de type 'L0' absolument sans halogène. En général, une opération de brasage manuele se déroule comme suit : Réglez la température de la panne en fonction de l'alliage de brasage utilisé. Pour les alliages sans plomb, la température de travail conseillée est comprise entre 320°C et 390°C. Pour les métaux plus denses comme le nickel, la température peut être élevée jusqu'à 420°C. L'utilisation d'un bon poste à souder est importante. Utilisez une station de soudage avec un temps de réponse court et une puissance suffisante pour votre application. Choisissez la bonne panne à souder : pour réduire la résistance thermique, il est important de créer une zone de contact aussi grande que possible avec les surfaces à braser. Chauffez les deux surfaces simultanément. Touchez légèrement, avec le fil à braser, le point de rencontre entre la panne et les surfaces à braser (la petite quantité de brasure assure une réduction drastique de la résistance thermique). Ajoutez ensuite, sans interruption, la bonne quantité de brasure à proximité de la panne sans la toucher. Vous réduirez ainsi le risque de projection de flux et de consommation prématurée de flux !
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  Brasage sans plomb

Principaux avantages

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  Peu de projections

  Les projections d'un fil de brasage sont causées par l'évaporation du flux chimique contenu dans le fil de brasage. Les substances chimiques du flux qui passent en phase gazeuse créent une pression qui, à un moment donné, est libérée sous la forme d'une petite explosion qui peut être accompagnée de quelques projections chaudes de flux et d'alliage. Ces projections sont indésirables car elles peuvent créer de la pollution et même des courts-circuits sur la carte électronique. Les fils de brasage sans plomb sont particulièrement sensibles à ce phénomène car ils ont des points de fusion élevés. Cela signifie que la température qu'ils doivent atteindre pour passer à l'état liquide est élevée et que plus la température est élevée, plus la pression de vapeur du flux de brasage qui s'évapore est élevée. Certains fils de brasage ont été spécialement conçus pour minimiser ce phénomène de projection. Ils peuvent être très intéressants pour les process de brasage robotisé et de brasage au laser, où le phénomène de "spaterring" est un problème connu. Mais pour le brasage manuel normal de cartes électroniques, un fil de brasage ayant de faibles propriétés de projection peut également s'avérer intéressant.
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  Vitesse de mouillage accrue

  La vitesse de mouillage d'un alliage de brasage est la vitesse à laquelle cet alliage de brasage est capable de pénétrer dans les surfaces qu'il est censé braser. Cette vitesse est déterminée par l'alliage lui-même, par la manière dont la chaleur est appliquée, par la vitesse à laquelle l'activation du flux est capable de désoxyder les surfaces ou les finitions de surface à braser et par le type de surface ou de finition de surface lui-même. Dans certains procédés de brasage, la vitesse de mouillage peut être très importante. Par exemple, les process de brasage manuel où les composants électroniques sont brasés manuellement sur les cartes de circuits imprimés et les process de brasage robotisé nécessitent souvent des vitesses de mouillage élevées pour réduire les temps de process et augmenter la productivité. Pour ces process, le bon choix du bon fil à braser peut apporter un avantage substantiel. Dans la plupart des cas, l'alliage de brasage et les surfaces à braser sont déterminés par l'ingénieur en conception électronique et ne peuvent être choisis librement. La manière dont la chaleur est appliquée aux surfaces à braser est déterminée par la conception de la machine ou de la station de soudage choisie, mais les réglages corrects de la ou des températures, des surfaces de contact de l'élément chauffant et du moment de l'alimentation en fil à braser sont importants pour optimiser la vitesse de mouillage. Cependant, le choix du flux à l'intérieur du fil à braser est souvent le paramètre qui fait la différence dans la vitesse de mouillage. Le type correct de flux ainsi que la quantité correcte de flux à l'intérieur du fil à braser peuvent être différents pour chaque process. Souvent, cela nécessite quelques essais et erreurs, mais il existe quelques règles générales. En ce qui concerne la quantité de flux à l'intérieur du fil : dans la plupart des cas, elle est liée à la masse thermique des pièces à braser. Une masse thermique plus élevée nécessitera des quantités de flux plus importantes. Par exemple, le brasage d'un joint de brasure à trou traversant nécessite en général une plus grande quantité de flux que le brasage d'un joint de brasure CMS. Il existe de nombreux types de flux. En général, les fils à braser plus activés donnent des vitesses de mouillage plus rapides, mais ce n'est pas toujours vrai. Lorsque le type d'activation n'est pas optimal pour la surface à braser, une activation plus importante ne se traduira pas par une vitesse de mouillage plus rapide. La classification du fil à braser donne une indication de l'activation. La classification la plus populaire et la plus acceptée pour les fils à braser et les produits de brasage en général est la norme IPC. L0 est la classe d'activation la plus basse de la norme, elle devrait convenir à toutes les surfaces conventionnelles de qualité normale utilisées dans l'assemblage électronique. L1 est la classe d'activation la plus basse mais avec une teneur en halogène allant jusqu'à 0,5%. Ces halogènes donneront dans la plupart des cas une vitesse de mouillage plus rapide. Les classes d'activation suivantes sont M0 et M1. M signifie activation moyenne. Là encore, 0 correspond à une teneur en halogènes allant jusqu'à 500 ppm et 1, dans ce cas, correspond à une teneur en halogènes allant jusqu'à 2 %. Il faut noter qu'un fil à braser classé M0 ne donnera pas nécessairement une vitesse de mouillage plus élevée qu'un fil à braser classé L1, cela peut aussi être l'inverse. Les classes d'activation suivantes sont H0 et H1. H représente une activation élevée. Là encore, 0 signifie jusqu'à 500 ppm d'halogènes et 1, dans ce cas, signifie plus de 2 % d'halogènes. Ici aussi, un fil à braser classé H0 ne donnera pas nécessairement une vitesse de mouillage plus élevée qu'un fil à braser classé M1, cela peut aussi être l'inverse. Les produits de brasage de la classe H doivent être traités avec précaution car ils peuvent être corrosifs et doivent être nettoyés, de préférence dans un process de nettoyage automatisé. Pour le brasage d'applications électroniques sans nettoyage après le brasage, on utilise en général uniquement des produits de la classe L0, L1 et M0.
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  Faible résidu transparent

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  Capacité de mouillage accrue

  La capacité de mouillage d'un produit de brasage correspond à la capacité de l'activation du produit de brasage à éliminer les oxydes des surfaces à braser. Ces oxydes doivent être éliminées pour permettre à l'alliage liquide de pénétrer les surfaces à braser. Lorsque la qualité des surfaces à braser dans la fabrication des cartes électroniques est normale, il est possible d'utiliser un produit de brasage de la classe d'activation la plus basse, L0. En général, ce n'est que lorsque les surfaces sont dégradées ou que le métal de base est difficile à braser que l'on utilise un produit ayant une activation plus élevée ou une meilleure capacité de mouillage. Ces surfaces peuvent être, par exemple, du Sn chimique qui a été appliqué trop finement ou stocké trop longtemps avant le brasage, des composants ou des cartes de circuits imprimés qui ont été stockés trop longtemps dans des conditions chaudes et humides et qui se sont fortement oxydés, du Ni non protégé, du laiton,... Une autre raison possible d'utiliser un produit ayant une capacité de mouillage accrue est la facilité d'utilisation. Par exemple, un fil à braser avec une capacité de mouillage accrue permet en général de braser plus rapidement et n'est pas aussi sensible à la manipulation requise pour produire un bon joint de brasage manuel. Dans les opérations de brasage manuel en grande quantité pour les cartes électroniques qui n'ont pas d'exigences très élevées en matière de résidus après le brasage, les fils à braser ayant une capacité de mouillage accrue sont souvent utilisés. De même, pour le brasage robotisé et le brasage au laser, on utilise souvent des fils à braser ayant une meilleure capacité de mouillage, car ils présentent généralement de meilleures propriétés pour ces procédés.
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  Haute répétabilité

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  Absolument sans colophane

  La colophane est une substance dérivée des arbres qui est généralement utilisée dans les flux de brasage. Elle peut être utilisée dans les flux liquides ainsi que dans les flux en gel. Les flux contenant de la colophane peuvent être identifiés par la dénomination "RO" dans la classification IPC. En général, la colophane offre une bonne fenêtre de process en termes de temps et de température, mais présente un certain nombre d'inconvénients selon l'application dans laquelle le flux contenant de la colophane est utilisé. Dans les flux liquides pour le brasage à la vague et le brasage sélectif, la colophane présente un risque accru de blocage de la buse des systèmes d'application de flux par pulvérisation et micro-jet, ce qui entraîne une maintenance accrue et un risque plus élevé de mauvais résultats de brasage. Les résidus d'un flux à base de colophane dans la machine à braser et sur les outils et supports sont assez difficiles à éliminer et un nettoyant à base de solvant est généralement nécessaire. Lorsque le flux à base de colophane se retrouve accidentellement sur les contacts d'un connecteur ou sur des touches carbone de contact comme pour une télécommande ou dans des contacteurs / relais / interrupteurs électromécaniques, il est connu pour créer des problèmes de contact et un mauvais fonctionnement de l'unité électronique dans son environnement. De plus, les résidus du flux qui restent sur la carte peuvent créer des problèmes de contact lors des tests in situ ce qui peut entraîner des retards de production en raison de mauvais contacts. Cela nécessite généralement un nettoyage du PCB et/ou des broches de test. Ces broches de test coûteuses sont assez fragiles et sensibles pour être endommagées par le nettoyage. En outre, les résidus d'un flux à base de colophane sont connus pour ne pas être compatibles avec les vernis de tropicalisations dans le temps. Le résidu de colophane forme une couche de séparation entre le PCB et les vernis de tropicalisation qui, à terme, peut provoquer le détachement des vernis de tropicalisation et également des fissures, en particulier lorsque l'unité électronique subit de nombreux cycles de températures (réchauffement et refroidissement). Pour ces raisons, les flux sans colophane et plus particulièrement les flux de la classification 'OR' sont généralement utilisés pour le brasage à la vague et le brasage sélectif. La colophane peut également être utilisée dans les fils à braser. Bien que la colophane offre une bonne fenêtre de process en termes de temps et de température, elle est très sensible à la décoloration lorsqu'elle est chauffée. La décoloration dépendra du type de colophane et de la température qu'elle a vue. Les températures des pannes de fer à souder étant généralement assez élevées, la colophane présente dans le fil de brasage donnera lieu à la formation de résidus visuels assez importants autour des joints de brasage. Cela les distinguera des autres joints de brasage réalisés par refusion, à la vague et par brasage sélective. Lorsque cela n'est pas souhaitable, une opération de nettoyage doit être effectuée. De plus, les fumées d'un fil de brasage contenant de la colophane sont considérées comme dangereuses. Une aspiration des fumées est obligatoire mais de toute façon conseillée pour toute opération de brasage manuel. Les fils contenant de la colophane sont encore très utilisés mais les fils à braser sans colophane et plus particulièrement les fils à braser de la classification 'RE' gagnent en importance. La colophane est également utilisée dans les crèmes à braser. En plus d'offrir une bonne fenêtre de process en termes de temps et de température, elle assure également une bonne stabilité de la crème à braser sur le pochoir. Cela facilitera un process de sérigraphie stable et donc des résultats de brasage et des taux de défaut stables. La décoloration de la colophane dans le brasage par refusion n'est pas aussi importante qu'avec un fil de brasage car les températures dans le brasage par refusion sont plus basses que dans le brasage manuel. Néanmoins, les résidus de colophane sont peu compatibles avec les vernis de tropicalisation et, après des cycles thermiques, ils peuvent présenter des fissures ou décoller les vernis de tropicalisation. Bien que la plupart des fabricants appliquent les vernis de tropicalisation sur les résidus de crème à braser, pour des résultats optimaux, il est conseillé de nettoyer les résidus de crème à braser. Compte tenu des avantages de la colophane décrits ci-dessus, la plupart des crèmes à braser contiennent de la colophane.
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  Disponible en alliages sans plomb

  Les alliages sans plomb sont des alliages de brasage sans Plomb utilisés pour connecter les composants électroniques aux cartes électroniques dans la fabrication électronique. En 2006, la législation a restreint l'utilisation du plomb (Pb) en raison du risque que les produits électroniques en fin de vie dans les décharges polluent les eaux souterraines et que le Pb soit introduit dans l'écosystème. Lorsque le Pb est absorbé par le corps humain, il est très difficile de l'éliminer et il est connu pour causer toutes sortes de problèmes de santé (à long terme). En 2006, l'utilisation du plomb a été restreinte par la législation. Pour cette raison, l'industrie a été contrainte de rechercher des alternatives sans Pb. Au final, l'industrie s'est standardisée sur des alliages de brasage à base de Sn(Ag)Cu. Ces alliages offraient une utilisabilité acceptable dans les process de brasage existants, en combinaison avec une fiabilité mécanique suffisante des joints de brasage et de bonnes propriétés thermiques et électriques. Le principal inconvénient des alliages Sn(Ag)Cu est leur point de fusion (ou intervalle de fusion) assez élevé qui entraîne des températures de fonctionnement assez élevées. Cela induit des contraintes thermo-mécaniques sur la carte électronique lors des process de brasage qui peuvent entraîner des dommages ou des prédommages de certains matériaux et composants de la cartes électroniques sensibles à la température. Les températures de brasage typiques en brasage à la vague sont entre 250-280°C, en brasage sélectif entre 260-330°C et le pic de T° mesuré en refusion entre 235-250°C. L'alliage le plus populaire est l'alliage Sn96,5Ag3Cu0,5 avec une température de fusion d'environ 217°C, souvent appelé SAC305. D'autres versions sont SnAg4Cu0,5, SnAg3,8Cu0,7, SnAg3,9Cu0,6,...Les différences de point de fusion entre ces alliages et les différences en termes de propriétés mécaniques, électriques et thermiques sont pour la plupart des applications électroniques et des procédés de brasage non significatives. Pour des raisons de coût, celui qui a la plus faible teneur en Ag a la préférence et c'est le SAC 305. Toujours pour des raisons de coût, il y a une tendance vers les alliages SnAgCu à faible teneur en Ag comme par exemple Sn99Ag0,3Cu0,7, Sn98,5Ag0,8Cu0,7,... souvent appelés alliages SAC à faible teneur en Ag. Ces alliages ont une plage de fusion comprise entre 217° et 227°C. Dans la plupart des cas, cela nécessite des températures de process plus élevées dans les process de brasage, jusqu'à 10°C, ce qui, pour certains composants sensibles à la température, peut être significatif. Les propriétés mécaniques, électriques et thermiques des alliages SAC bas en Ag diffèrent un peu plus des alliages SAC standard. En général, ils ont une résistance plus faible aux cycles thermiques (fatigue), mais pour la plupart des applications électroniques, cela n'est pas significatif. La température de process supérieure de 10°C requise est cependant souvent un problème dans le brasage par refusion car la plupart des cartes électroniques ont un ou plusieurs composants sensibles à la température. De plus, en général, les joints de brasage CMS sont moins faibles que les joints de brasage à trou traversant et les alliages SAC en général ont une résistance au cycle thermique plutôt faible, spécifiquement sur les joints de brasage fins. En considérant tous ces paramètres, dans la plupart des cas, le choix se portera sur les alliages SAC standard et non sur les alliages SAC bas en Ag pour le brasage par refusion. Pour le brasage à la vague, l'histoire est un peu différente. Le bain d'alliage à la vague avec un alliage de brasage sans plomb génère beaucoup d'oxydes en raison de sa température de process élevée. C'est pourquoi de nombreux fabricants ont opté pour des machines sous azote fermé. Cela nécessite toutefois un investissement dans l'infrastructure, ce que tous les fabricants ne veulent ou ne peuvent pas faire. Les oxydes générés, en général, sont revendus au fabricant de l'alliage de brasage où ils sont recyclés. Le coût total pour le fabricant d'électronique est assez élevé, surtout avec les alliages de brasage à haute teneur en Ag comme le SAC305. C'est pourquoi il y a une tendance à l'utilisation d'alliages à faible teneur en Ag et même en SnCu (sans Ag). Ici aussi, le point de fusion plus élevé nécessitera une augmentation de la température de fonctionnement pour obtenir un remplissage acceptable des trous traversants. Comme dans la plupart des cas, la chaleur est appliquée par le bas et sur les queues des composants, les composants sensibles à la température situés sur le dessus de la carte n'en souffrent généralement pas trop. En termes de fiabilité mécanique de l'alliage à faible teneur en Ag et SnCu, c'est moins un problème car les joints de brasage à trous traversants sont en général beaucoup plus solides que les joints CMS. Lorsque des composants CMS (collés) sont brasés à la vague sur la face inférieure de la carte électronique, cela peut être différent. De plus, lorsque des applications thermiquement lourdes doivent être brasées, les points de fusion plus élevés peuvent poser un problème pour le remplissage des trous traversants. On connaît des cas où la température de process a dû être tellement élevée que les matériaux de la carte et certains composants de la face supérieure ont été endommagés. Dans ces cas, un alliage de brasage à bas point de fusion est une bonne solution. Les alliages à bas point de fusion à base de SnBi n'ont jamais été considérés comme une alternative viable lors du passage des alliages contenant du Pb aux alliages sans Pb en raison de leur incompatibilité avec le Pb et, dans la phase de transition où de nombreux composants et matériaux de la carte contenaient encore du Pb, il était impossible de les utiliser. Cependant, depuis quelques années, l'industrie commence à reconsidérer les alliages à bas point de fusion car ils présentent de nombreux avantages et le risque de contamination par le plomb est devenu extrêmement faible. Un alliage de brasage à bas point de fusion comme par exemple le LMPA-Q nécessite des températures de fonctionnement beaucoup plus basses que les alliages de brasage sans plomb standard. Dans le brasage par refusion, il nécessite un pic de refusion entre 190°C-210°C, dans le brasage à la vague, la température du bain est généralement entre 220°C-230°C et dans le brasage sélectif, la température de travail est généralement entre 240°C-250°C. Cela réduit considérablement le risque d'endommager les composants et les matériaux de la carte sensibles à la température et facilite même l'utilisation de composants et de matériaux moins chers qui sont sensibles à la température. Lors du brasage par refusion, l'alliage à faible point de fusion permet également de réduire le voilage sur les BTC (Bottom Terminated Components). En général, les alliages à bas point de fusion ont moins de 10% de voids, alors que les alliages SAC sans plomb ont typiquement 20-30% de voids. Dans le brasage à la vague, l'alliage à bas point de fusion permet des vitesses de production plus rapides jusqu'à 70% et dans le brasage sélectif où le brasage des connecteurs peut être effectué jusqu'à 50mm/s, le temps total du process peut être réduit de moitié, augmentant la capacité de la machine de 100%. De plus, l'alliage à faible point de fusion ne présente pas de problèmes de remplissage des trous traversants sur les composants thermiquement lourds. L'utilisation d'azote pour le brasage à la vague et par refusion est possible mais pas obligatoire. Les propriétés thermiques, électriques et mécaniques de l'alliage à bas point de fusion LMPA-Q sont suffisantes pour la plupart des applications électroniques. Compte tenu de tous ces avantages, beaucoup voient dans les alliages à bas point de fusion l'avenir de la fabrication électronique.
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  Pas de nettoyage - pas de nettoyage ultérieur nécessaire

  Lorsqu'un produit de brasage porte la mention "No-clean", cela signifie qu'il a passé des tests de fiabilité tels qu'un test de résistance d'isolation de surface (SIR) ou un test de migration électro-chimique. Ces essais sont conçus pour tester les propriétés hygroscopiques des résidus du produit de brasage dans des conditions de température élevée et d'humidité relative importante. L'absence de nettoyage indique que les résidus peuvent rester sur la carte électronique après le process de brasage sans être nettoyés. Cela s'applique à la plupart des applications électroniques. Pour les applications électroniques très sensibles, qui sont typiquement des cartes électroniques à haute résistance, des cartes électroniques à haute fréquence, etc... il est possible qu'un nettoyage de la carte électronique soit nécessaire. Il incombe toujours au fabricant de l'électronique de déterminer si un nettoyage est nécessaire ou non.
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  Conforme à la directive RoHS

  RoHS est l'abréviation de Restriction of Hazard Substances (restriction des substances dangereuses). Il s'agit d'une directive européenne : Directive 2002/95/EC. Elle restreint l'utilisation de certaines substances considérées comme des substances extrêmement préoccupantes (SHVC) dans les équipements électriques et électroniques pour le territoire de l'Union européenne. Vous trouverez ci-dessous une liste de ces substances : Veuillez noter que ces informations sont susceptibles d'être modifiées. Consultez toujours le site Internet de l'Union européenne pour obtenir les informations les plus récentes : https://ec.europa.eu/environment/topics/waste-and-recycling/rohs-directive_nl https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32011L0065 1. Cadmium et composés de cadmium 2. Plomb et composés du plomb 3. Mercure et composés du mercure (Hg) 4. Composés du chrome hexavalent(Cr) 5. Biphényles polychlorés (PCB) 6. Naphtalènes polychlorés (PCN) 7. Paraffines chlorées (PC) 8. Autres composés organiques chlorés 9. Biphényles polybromés (PBB) 10. Diphényléthers polybromés (PBDE) 11. Autres composés organiques bromés 12. Composés organiques de l'étain (composés du tributyl étain, composés du triphényl étain) 13. Amiante 14. Composés azoïques 15. Formaldéhyde 16. Chlorure de polyvinyle (PVC) et mélanges de PVC 17. Ester diphénylique décabromé (à partir du 1/7/08) 18. PFOS : Directive européenne 76/769/CEE (non autorisé dans une concentration égale ou supérieure à 0,0005% en masse) 19. Phtalate de bis(2-éthylhexyle) (DEHP) 20. Phtalate de butyle et de benzyle (BBP) 21. Phtalate de dibutyle (DBP) 22. Phtalate de diisobutyle 23. Déca diphényl ester bromé (dans les équipements électriques et électroniques) D'autres pays en dehors de l'Union européenne ont introduit leur propre législation RoHS, qui est dans une large mesure très similaire à la RoHS européenne.

Propriétés physiques et chimiques

Conformité

RE L1 conforme aux normes IPC et EN

Documents

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  TD NH 1 (PDF)

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