PacIFic 2009MLF-E

Name: PacIFic 2009MLF-E
Brand: Interflux Electronics
SKU: PacIFic-2009MLF-E

Flux de brasage pour réduire la quantité de microbilles

PacIFic 2009MLF-E est un flux sans nettoyage à base d'eau qui combine un faible niveau de résidus après le brasage avec une réduction de la formation de microbilles de soudure.

Convient pour

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.
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
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.
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.

Principaux avantages

Les flux de brasage à base d'eau sont des flux liquides dont le principal solvant est de l'eau (H2O). Les flux à base d'eau présentent de nombreux avantages par rapport aux flux à base d'alcool, comme une consommation plus faible, pas d'émissions de COV (composés organiques volatils), pas de risque d'incendie, pas besoin de transport et de stockage spéciaux, moins d'odeurs dans la zone de production,... Cependant, de nombreux fabricants d'électronique semblent préférer la fenêtre de process plus large des flux à base d'alcool aux avantages des flux à base d'eau. En général, les flux à base d'alcool sont moins sensibles aux réglages précis du fluxeur à pulvériser pour obtenir une bonne application du flux sur la surface à braser et dans les trous traversants. En outre, ils s'évaporent plus facilement lors du préchauffage et présentent moins de risques que les gouttes des flux à base d'eau restantes créent des microbilles d'alliage, des éclaboussures d'alliage ou des ponts lors du contact avec la vague. Cependant, certains pays ont déjà mis en place une législation qui limite les émissions de COV des cheminées d'usine ou impose des taxes sur les émissions de COV. Cela semble être une incitation supplémentaire à utiliser les flux à base d'eau. Un événement récent a contraint de nombreux fabricants à se tourner vers les flux à base d'eau. La pandémie de COVID au début de l'année 2020 a soudainement augmenté la demande de désinfectants à base d'alcool, à tel point qu'à un moment donné, la disponibilité des alcools sur le marché était pratiquement inexistante. Il y a de fortes chances que cela augmente l'acceptation des flux à base d'eau sur le marché. Par ailleurs, la prise de conscience écologique mondiale s'est considérablement améliorée ces derniers temps, ce qui pousse de nombreuses entreprises à adopter une politique plus écologique et durable. Cela se traduira également par une meilleure acceptation des flux à base d'eau sur le marché.
COV signifie Composé Organique Volatile. En général, les COV sont considérés comme non respectueux de l'environnement. Certains pays ou régions limitent les émissions de COV par la législation. Les alcools, les solvants sont des COV. Dans certains cas, l'utilisation de flux de brasage à base d'alcool dans le process de brasage à la vague d'une fabrication électronique peut poser un problème avec les restrictions d'émission de COV. Une solution simple dans un tel cas est d'utiliser un flux de brasage sans COV. En général, il s'agit d'un flux à base d'eau. Outre l'élimination des émissions de COV, les flux à base d'eau ont plus d'avantages que les flux à base d'alcool, comme une consommation plus faible, aucun risque d'incendie, aucun besoin de transport et de stockage spéciaux, moins d'odeur dans la zone de production,... Cependant, les flux à base d'eau sont en général plus sensibles aux réglages corrects du fluxeur par pulvérisation pour obtenir une bonne application du flux sur la surface et dans les trous traversants. Dans certains cas, ils peuvent également nécessiter un peu plus de préchauffage pour que l'eau s'évapore.
Les microbilles sont de petites billes d'alliage qui restent sur le vernis épargne du circuit imprimé après le brasage à la vague, le brasage sélectif ou le brasage par refusion. Elles sont indésirables mais souvent présentes. Elles sont généralement causées par plusieurs paramètres. Dans le cas du brasage à la vague, le paramètre le plus important est le vernis épargne. La tendance d'un vernis épargne à générer des microbilles dépend de la structure de sa surface, qui est une propriété du vernis épargne lui-même. En outre, il convient de respecter les paramètres de polymérisation du vernis épargne dans la fabrication des circuits imprimés. Une mauvaise polymérisation peut entraîner une augmentation du nombre de microbilles. Le deuxième paramètre est le flux. Certains flux ont plus tendance à provoquer des microbilles que d'autres. En général, les flux à haute teneur en matières solides et les flux de la classification "RO" génèrent moins de microbilles. Les flux à base d'eau génèrent en général plus de microbilles que les flux à base d'alcool, mais il existe des versions spéciales de flux à base d'eau qui produisent moins de microbilles que les flux à base d'alcool, comme le PacIFic 2009MLF et le PacIF 2009MLF-E. Au cours du process, il est important de régler correctement la dépose du flux en combinaison avec le bon réglage du préchauffage pour minimiser la formation de microbilles. Une trop grande quantité de flux, ou un flux qui a migré entre le cadre de brasage et le circuit imprimé, peut être difficile à sécher pendant le préchauffage et peut générer des microbilles lors du contact avec la vague. Des réglages de préchauffage trop bas peuvent également poser problème, en particulier avec les flux à base d'eau. Un préchauffage par convection d'air chaud peut aider à évaporer les solvants des flux. Un autre paramètre est la vague de brasage. Les vagues turbulentes génèrent plus de microbilles. Les turbulences peuvent être causées par le type de buse de la vague elle-même (comme par exemple une buse à vague CMS ou une buse à vague Wörthmann) ou par de mauvais réglages ou une pollution des scories dans la buse à vague. La construction physique du circuit imprimé et du cadre de brasage peut également créer des turbulences supplémentaires. Les circuits imprimés comportant de nombreux composants du côté brasage et les cadres de brasage avec des rainurages petites et profondes créeront des turbulences supplémentaires. Dans le cas du brasage sélectif, le vernis épargne est également le principal paramètre pour les microbilles et les différences entre les flux sont similaires à celles du brasage à la vague. Dans ce process, la mini-vague elle-même est turbulente et est souvent utilisée pour braser des connecteurs qui créent une turbulence supplémentaire. Il en résulte qu'en général, le processus de brasage sélectif est encore plus sensible aux microbilles que le brasage à la vague. Dans le cas du brasage par refusion, la principale cause des microbilles est le process de sérégraphie de la crème à braser. Si la crème à braser se retrouve en dehors des pastilles à braser, des microbilles peuvent apparaître après la refusion. Les raisons de ce phénomène peuvent être multiples : Le positionnement horizontal du circuit imprimé sous le pochoir n'était pas correct, l'alignement vertical du circuit imprimé et du pochoir n'était pas correct (pas parallèle). La pression du circuit imprimé sur le pochoir n'était pas assez élevée, la pression de la racle était trop élevée, la vitesse d'impression était trop faible, il n'y avait pas de réduction de l'ouverture du pochoir, il y avait une déviation dans le circuit imprimé, la température de production était trop élevée (>30°C), l'accumulation de résidus due à des intervalles trop longs pour le nettoyage du pochoir, une crème à braser qui s'affaisse après la sérigraphie, une crème à braser oxydée,... Certaines crème à braser peuvent être plus sensibles que d'autres à la formation de microbilles lorsqu'elles se trouvent en dehors de la zone des pastilles à braser. L'unité de dépose des composants CMS peut également être à l'origine de l'apparition de microbilles. Lorsque la force verticale exercée lors du placement du composant est trop élevée, la crème peut être écrasée et se retrouver à l'extérieur de la pastille à braser. Malheureusement, toutes les machines de dépose de composants CMS ne sont pas facilement réglables à cet égard. Le profil de refusion peut également contribuer à la formation de micobilles. Les zones de préchauffage entre 100 et 150°C sont connues pour provoquer l'affaissement de certaines crèmes à braser qui se retrouvent à l'extérieur de la pastille à braser. Ce phénomène peut toutefois être très différent d'une crème à braser à l'autre. Les fours à phase vapeur sont en général un peu plus sensibles à la création de microbilles, car le liquide qui se condense en vapeur peut provoquer l'affaissement de la crème à braser. Ici aussi, il peut y avoir une grande différence entre une crème à braser et une autre. Un autre phénomène où une microbille reste collée sur le côté d'un composant est appelé perlage ou microbille au milieu du composant CMS. Ce phénomène est principalement dû à une trop grande quantité de crème à braser sur la pastille à braser et le surplus de crème à braser en contact avec le vernis épargne formera une microbille sur le côté du composant CMS. Un pochoir plus fin, une réduction plus importante de l'ouverture du pochoir et une conception spécifique de l'ouverture du pochoir sont utilisés pour résoudre le problème de perlage.
Les résidus après le brasage sont inhérents au process de brasage. Certains produits de brasage laisseront plus de résidus que d'autres. En général, les produits à faible teneur en matière solide ont la préférence. Les résidus sont généralement indésirables pour plusieurs raisons. L'une de ces raisons est d'ordre esthétique. Lorsque le client final reçoit ses cartes, il souhaite évidemment qu'elles soient aussi propres que possible. Les résidus peuvent également interférer avec les tests in situ. Ils peuvent créer des problèmes de contact et de fausses lectures qui peuvent entraver le flux de production. Les résidus peuvent également s'accumuler sur les pointes de test, où elles doivent être nettoyées. Ces pointes de test sont assez fragiles et le risque de les endommager pendant le nettoyage est réel. Les résidus du process de brasage peuvent également interférer avec les signaux à haute fréquence des applications électroniques sensibles. Les résidus créés par la colophane et la résine sont généralement peu compatibles avec les vernis de tropicalisation. En outre, ils sont connus pour causer des problèmes de contact lorsqu'ils se retrouvent sur les contacts des connecteurs, les contacts (en carbone) des télécommandes, les surfaces de contact des interrupteurs, des relais, des contacteurs,... et provoquent des défaillances en fonctionnement sur le terrain. Lorsque le produit de brasage est classé comme "No-clean", cela signifie que les résidus de ces produits de brasage peuvent rester sur la carte électronique. Cette classification est basée sur la réussite de tests de fiabilité tels que les tests de résistance d'isolation de surface (SIR) et les tests de migration électro-chimique. Il existe de nombreuses normes dans le monde qui spécifient ces tests. La norme la plus acceptée est la norme IPC. Dans ces tests de fiabilité, une carte d'essai avec un peigne normalisé est brasée avec le produit de brasage selon des paramètres spécifiés. La carte d'essai est soumise à des conditions d'humidité et de température élevées pendant une période définie au cours de laquelle la résistance d'isolation de la surface est mesurée. Cette résistance d'isolation de surface ne peut pas descendre en dessous d'une valeur définie et les cartes sont également inspectées visuellement à l'aide d'un microscope pour détecter des anomalies telle qu'une migration électro-chimique.
La chimie de brasage absolument sans halogène ne contient aucun halogène ni halogénure ajouté intentionnellement. La classification IPC autorise jusqu'à 500 ppm d'halogènes pour la classification "L0", la plus basse. Les flux de brasage, les crèmes à braser et les fils à braser de cette classe sont souvent appelés "sans halogène". La chimie de brasage absolument sans halogène va plus loin et ne contient pas ce niveau "autorisé" d'halogènes. Spécifiquement en combinaison avec des alliages de brasage sans plomb et sur des applications électroniques sensibles, ces faibles niveaux d'halogènes ont été signalés comme pouvant causer des problèmes de fiabilité comme par exemple des courants de fuite trop élevés. Les halogènes sont des éléments du tableau périodique comme Cl, Br, F et I. Ils ont la propriété physique de réagir. Ceci est très intéressant du point de vue de la chimie du brasage car elle est destinée à nettoyer les oxydes des surfaces à braser. Et en effet, les halogènes remplissent très bien cette fonction, même les surfaces difficiles à nettoyer comme le laiton, le Zn, le Ni,...ou les surfaces fortement oxydées ou dégradées I-Sn et cuivre passivé "OSP" (Organic Surface Protection) peuvent être brasées à l'aide de flux halogénés. Les halogènes offrent une grande fenêtre de process en matière de brasabilité. Le problème est toutefois que les résidus et les produits de réaction des flux halogénés peuvent être problématiques pour les cartes électroniques. Ils ont généralement une hygroscopicité et une solubilité dans l'eau élevés et présentent un risque accru d'électro-migration et de courants de fuite élevés. Cela signifie un risque élevé de dysfonctionnement de la carte électronique. En ce qui concerne spécifiquement les alliages de brasage sans plomb, de plus en plus de rapports indiquent que même les plus faibles pourcentages d'halogènes peuvent être problématiques pour les applications électroniques sensibles. Les applications électroniques sensibles sont typiquement des cartes électroniques à haute résistance, des cartes électroniques de mesure, des cartes électroniques à haute fréquence, des capteurs,...C'est pourquoi la tendance est de s'éloigner des halogènes dans la chimie de brasage dans la fabrication électronique. En général, lorsque la brasabilité des surfaces à braser du composant et du PCB (Printed Circuit Board) est normale, il n'y a pas besoin de ces halogènes. Des produits de brasage absolument sans halogène, conçus intelligemment, fourniront une fenêtre de process suffisamment large pour nettoyer les surfaces et obtenir un bon résultat de brasage et ceci en combinaison avec des résidus de haute fiabilité.
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.
En 2006, la législation a restreint l'utilisation du plomb (Pb) dans la fabrication de produits électroniques. Cependant, de nombreuses exemptions ont été formulées, principalement en raison du manque d'expérience de fiabilité à long terme des alliages sans plomb. Par conséquent, de nombreux sites de fabrication électronique utilisaient à la fois des alliages sans plomb et des alliages contenant du plomb dans leurs process de brasage. Pour le brasage à la vague et le brasage sélectif, de nombreux fabricants d'électronique souhaitaient utiliser la même chimie de flux avec les deux types d'alliages de brasage. Cela s'explique par le fait qu'ils étaient familiers avec la chimie en termes de fiabilité. Bien que les alliages sans plomb nécessitent des températures de fonctionnement plus élevées que les alliages contenant du plomb, en augmentant la quantité de flux appliquée dans de nombreux cas, la même chimie de flux peut être utilisée pour les deux alliages. Cependant, dans certains cas, généralement lors du brasage de cartes électroniques à masse thermique élevée, il n'est pas possible d'utiliser le même flux pour les deux alliages de brasage. Dans ce cas, il faut généralement utiliser un flux à plus forte teneur en matières solides. De nombreux fils et crèmes à braser sont disponibles avec le même flux pour les alliages sans plomb et SnPb.
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.
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.

Propriétés physiques et chimiques

Conformité: OR L0 selon les normes EN et IPC
Pourcentage de matière solide: 3,6% ±0,25
Teneur en halogénures: 0,00%

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