Dans un article précédent, j'ai abordé la question des vides importants dans les plans de masse lors de l'assemblage électronique et j'ai évoqué un outil statistique appelé « diagramme d'Ishikawa ». Cet outil permet de cartographier un processus et constitue une excellente aide visuelle pour mettre en évidence les causes potentielles de défauts ainsi que les effets que peuvent avoir les variables du processus. Ce diagramme d'Ishikawa en particulier a démontré que la pâte à souder peut avoir une influence considérable sur la formation de vides. Aujourd’hui, je vais approfondir un peu ce sujet et vous expliquer comment minimiser la formation de vides de soudure sur les grands plans de masse dans l’assemblage électronique en optimisant votre pâte à souder.
Dans le secteur actuel de la fabrication électronique, il existe une multitude de pâtes à souder différentes, destinées à diverses applications. Voyons brièvement comment cela influe sur la formation de vides.
La pâte à souder se compose, en volume, d’environ 50 % de véhicule de flux et 50 % de poudre de soudure, et, en poids, généralement de 88 à 90 % de métal (selon l’alliage et l’application). En matière de formation de vides, la principale différence entre les différentes pâtes à souder réside dans le véhicule de flux. Il existe de nombreuses options de véhicules de flux sur le marché : certains sont « no-clean », d’autres sont hydrosolubles, et d’autres encore sont classés RMA. Ces formulations, toutes conçues pour répondre à des exigences et à des défis différents, varient considérablement. Par conséquent, certaines pâtes à souder offrent de meilleures performances que d’autres en matière de formation de vides.
La vérité, plus large encore (et la raison pour laquelle les ingénieurs sont indispensables), c’est que le vide n’est pas le seul problème dont s’occupe un ingénieur des procédés. Nous devons également nous préoccuper des performances de la pâte à souder en ce qui concerne : l’impression de motifs fins, les composants à fort gauchissement, l’atténuation ou l’élimination des défauts NWO et HiP, la fiabilité élevée de l’ECM et les rendements au premier passage de l’ICT. En d’autres termes, il n’existe pas de solution miracle unique pour résoudre l’ensemble des défis auxquels les fabricants sont confrontés au quotidien.
Pour approfondir encore davantage le sujet de la pâte à souder, certains facteurs ont une influence secondaire sur la formation de vides, tels que : la viscosité, la charge métallique, l'alliage et la granulométrie (répartition granulométrique).
Les matériaux à viscosité élevée ont tendance à présenter davantage de vides que ceux à viscosité faible. Imaginez la différence entre des bulles d'air qui tentent de s'échapper du miel et celles qui tentent de s'échapper de l'eau.
La teneur en métaux influe sur la viscosité du matériau et, par conséquent, sur les performances du BTC en matière de formation de vides.
Le type d’alliage influe sur l’énergie de mouillage. Les matériaux sans plomb ne sont plus aussi simples à utiliser qu’auparavant, à l’époque où le SAC305 constituait le choix incontournable pour de nombreux assembleurs. Nous disposons désormais du SAC405, du SAC305, du SAC105, d’options à faible teneur en argent pour réduire les coûts, ainsi que d’alliages SAC dopés pour améliorer la fiabilité des joints de soudure. L’énergie de mouillage, ou force de mouillage, de l’alliage peut avoir un effet considérable sur la formation de vides. En substance, plus l’énergie de mouillage est élevée, meilleurs sont les résultats obtenus en matière de formation de vides dans les circuits imprimés (BTC).
La distribution granulométrique peut également avoir une incidence.
Il est important de prendre en compte simultanément tous les aspects et toutes les caractéristiques d’une pâte à souder lorsque vous cherchez à réduire la formation de vides dans vos assemblages de composants à grand plan de masse. Cela peut s’avérer assez compliqué. La bonne nouvelle, c’est que nos ingénieurs du support technique chez Indium Corporation ont mené des recherches approfondies sur ces sujets et peuvent vous recommander la pâte à souder appropriée pour vous permettre de réduire la formation de vides au niveau des connexions BTC dans vos assemblages. De plus, nos chercheurs en formulation ont mis au point les pâtes à souder Indium10.1 et Indium8.9HF, deux des meilleurs flux sans plomb et sans nettoyage disponibles sur le marché pour relever ce défi – elles méritent vraiment que vous les évaluiez.
La prochaine fois que nous nous verrons, je vous expliquerai en détail comment la conception d'un circuit imprimé (PWB) peut influencer les niveaux de vides dans le BTC. C'est génial, non ?!
