Brasage par Refusion sous Atmosphère Inerte  [ Retour vers  Applications  ]

L'emploi d'azote pour le soudage en atmosphère inerte dans l'assemblage des cartes de circuits imprimés connaît une croissance internationale ininterrompue, à la fois en ce qui concerne les opérations de brasage tendre à la vague et de soudage par refusion.

 

Les assembleurs reconnaissent de plus en plus la valeur du soudage en atmosphère inerte pour l'amélioration de la qualité des joints et du rendement tout en diminuant la sensibilité aux variables et aux fluctuations du processus ("élargissement de l'intervalle de traitement").

Cependant, alors que les utilisateurs semblent peu ou prou douter du fait que l'azote "améliore" le processus de brasage tendre à la vague, son application pour le soudage par refusion est souvent controversée. Cette incertitude au sujet des avantages de l'azote ne découle assurément pas d'un manque d'information et de recherche. Tous les écrits en la matière comportent une foule d'indications concernant le pourquoi et le comment de l'usage de l'azote. Toutes les conclusions sont les mêmes : les avantages ou la nécessité du N2 dans la refusion dépendent du processus ! C'est-à-dire que l'azote améliorera toujours le processus mais que l'analyse de la valeur de l'avantage gagné diffèrera. C'est pourquoi il est essentiel de procéder à une évaluation et à des essais préalables.

• Avantages de l'azote dans le procédé de brasage par refusion

Souplesse : élargissement de la fenêtre de procédé
Utilisation de flux à faible activité
Nettoyage réduit : les résidus ne sont pas polymérisés ou suppression du nettoyage
Réduction des défauts sur les pointes de test
Réduction des porosités dans les BGA
Réduction des défauts et augmentation du rendement
Amélioration de la fiabilité des joint
joints propres et brillants

 

• Conditions améliorées par une atmosphère inerte

Assemblage de composants intégrés (BGA, CSP, COB, ...)
"Fine-pitch"
Composants qui ne peuvent être retouchés
Assemblages coûteux
Assemblages multi-passes
Procédés à plus haute température
Finitions OSP et cuivre nu
Faibles quantités / Prototypes
Crèmé "no clean"
Fiabilite améliorée
Sans plomb

• Brasage par refusion des composants enfichables

L'emploi de connecteurs enfichables et de composants dépendants de la puissance, tous deux des composants robustes, a préservé la viabilité et la nécessité du processus de brasage tendre à la vague. Bien qu'il soit très rentable, ce type de brasage pose des problèmes eu égard à l'état réel et aux limites de flexibilité sur les cartes de circuits imprimés. Les grands composants E/S sont limités du côté du substrat venant en contact avec la vague.

 

Les développements visant à régler ces types de problèmes ont généré des améliorations et des développements de processus comme le brasage sélectif. L'une des autres améliorations dans le domaine du soudage par refusion est le développement des composants à insérer (ROT), également dénommés soudure de traversant en refusion ou refusion intrusive. Cette technique garantit la souplesse de la carte, les grands composants E/S ou les connecteurs pouvant être placés des deux côtés de la carte, et supprime la nécessité d'employer des équipements de brasage complémentaires autres que ceux requis pour le brasage par refusion. Les coûts d'investissement et les frais généraux comme l'encombrement, l'électricité, la maintenance, etc., associés au brasage tendre à la vague et au brasage sélectif peuvent être annulés. Dans un cadre de pression croissante envers la réduction des coûts, cette technologie devient extrêmement intéressante.

Le ROT n'est pas un nouveau processus mais peu de choses ont été écrites à son sujet. Toutefois, des rapports récemment publiés ont démontré que les connexions formées avec cette méthode sont fiables. Cependant, la mise en œuvre d'un tel processus représente un défi et chaque paramètre doit être optimisé afin d'assurer un rendement élevé. Par exemple, l'emploi d'une atmosphère d'azote s'est révélé extrêmement utile dans le ROT. L'azote augmente la force d'humidification et la vitesse, l'un des paramètres critiques dans la formation de joints de plomb ROT. En outre, l'azote fournit des filets de soudure plus lisses et plus brillants, dont la microstructure granulaire est plus résistante. La refusion intrusive à l'azote génère des joints robustes et cohérents tout en réduisant le nombre de défauts de brasage.