Imaginez une carte de circuit imprimé conçue avec précision et densément peuplée de composants miniatures. La clé pour connecter ces composants réside dans la pâte à braser, dont la qualité a un impact direct sur les performances et la fiabilité de la carte. Cet article examine comment sélectionner les types de pâte à braser et les tailles de poudre appropriés pour la technologie de montage en surface (CMS) et les processus de distribution.

La pâte à braser n'est pas simplement de la soudure en poudre, mais un mélange soigneusement formulé de poudre de soudure, de flux et d'additifs. La poudre de soudure constitue le composant principal, déterminant des propriétés critiques telles que le point de fusion et la conductivité. Le flux sert à éliminer les oxydes de surface, à réduire la tension superficielle et à favoriser le mouillage de la soudure, ce qui est essentiel pour des joints de qualité.

Dans les processus CMS, la pâte à braser est appliquée par sérigraphie sur les pastilles des circuits imprimés avant le placement des composants et la soudure par refusion. Pour les applications de distribution, un équipement spécialisé dépose la pâte directement sur les pastilles avant des processus de chauffage similaires.

La taille des particules de la poudre de soudure a un impact significatif sur la qualité des joints. Selon les normes IPC, les pâtes à braser sont classées par taille de poudre :

• Plage de particules : 25-45µm
• Applications : CMS standard avec des pas de composants plus grands
• Avantages : Rentable, facile à manipuler, défauts minimes
• Limitations : Ne convient pas aux composants à pas fin

• Plage de particules : 20-38µm
• Applications : Composants à pas moyen (par exemple, boîtiers 0402)
• Avantages : Précision améliorée pour les pas plus fins
• Limitations : Coût plus élevé, nécessite un contrôle précis du processus

• Plage de particules : <25µm
• Applications : Composants à pas ultra-fins (boîtiers 0201, BGA)
• Avantages : Précision exceptionnelle pour les composants miniatures
• Limitations : Coût le plus élevé, durée de conservation la plus courte, exigences de processus exigeantes

Les critères de sélection doivent tenir compte du pas des composants, des exigences de précision, des coûts de production et des capacités du processus. La plupart des applications CMS utilisent des pâtes de type 3 ou 4, tandis que les emballages avancés exigent des poudres de type 5 ou plus fines.

Les pâtes à braser se différencient également par la chimie du flux :

• Caractéristiques : Résidus minimes après refusion
• Avantages : Production simplifiée, coûts réduits
• Considérations : Préoccupations potentielles en matière de fiabilité à long terme

• Caractéristiques : Résidus lavables à l'eau
• Avantages : Nettoyage supérieur, haute fiabilité
• Considérations : Nécessite un équipement de nettoyage, coûts plus élevés

• Caractéristiques : Résidus de colophane protecteurs
• Avantages : Excellentes performances de soudure
• Considérations : Nécessite un nettoyage, élimination des résidus plus difficile

Les spécifications des pochoirs influencent de manière critique la qualité du dépôt de la pâte. Les paramètres clés incluent :

• Sélection des matériaux (acier inoxydable vs nickel)
• Épaisseur par rapport aux exigences des composants
• Dimensions et géométrie des ouvertures correspondant aux conceptions des pastilles

Les applications de distribution exigent des pâtes avec :

• Viscosité et thixotropie optimisées
• Tailles de particules plus petites pour éviter le colmatage
• Activité de flux équilibrée pour des performances constantes

Une gestion appropriée des matériaux garantit des résultats constants :

• Conditions de stockage contrôlées (température, humidité)
• Procédures de décongélation appropriées
• Mélange constant avant utilisation
• Développement précis du profil de refusion

Les défauts de soudure courants incluent :

• Boules de soudure (ajuster la taille de la poudre, l'activité du flux ou la température)
• Pontage (optimiser le volume de dépôt, la conception du pochoir)
• Soudure insuffisante (augmenter le volume de pâte, vérifier le pochoir)
• Joints froids (améliorer la préparation de la surface, ajuster les profils)

Les exigences émergentes stimulent les innovations vers :

• Tailles de poudre plus fines pour les emballages avancés
• Formulations à fiabilité améliorée
• Matériaux respectueux de l'environnement
• Fonctionnalités intelligentes comme les propriétés d'auto-réparation

Grâce à une sélection minutieuse des matériaux et à l'optimisation des processus, les fabricants peuvent obtenir des résultats de soudure supérieurs tout en répondant aux demandes évolutives de l'industrie.