Dans le domaine de l'électronique, la fiabilité des joints soudés est cruciale, en particulier dans les environnements soumis à de fortes vibrations, tels que les chemins de fer, les mines ou les véhicules de construction.
C'est précisément dans les applications critiques ou de sécurité, comme dans la technique ferroviaire, où les composants électroniques sont soumis à de très fortes contraintes mécaniques sur une très longue période, que des joints brasés stables garantissent un fonctionnement fiable. Dans ce cas, l'utilisation ciblée d'alliages de brasage et de flux de haute qualité et sûrs pour le processus joue un rôle central dans la technique de montage et de connexion afin d'éviter les vides. Ceux-ci affectent la connexion électrique et mécanique et peuvent entraîner des pannes ou des pertes de performance. Les causes possibles des voûtes sont des inclusions organiques dans la métallisation de surface, des composants de flux ou des oxydes dissous dans la soudure. Leur formation résulte d'une interaction entre le circuit imprimé, la métallisation du composant et la gestion du processus. Les causes de la formation de voïds peuvent donc être multiples.
Causes de la formation de vides
Ces creux peuvent déstabiliser les points de brasage sous l'effet des vibrations ou encore des différences de température, ce qui peut finalement entraîner une rupture de la liaison entre le substrat et le composant. Pour éviter cela, il faut non seulement optimiser le processus de brasage, mais aussi choisir les bons alliages de brasage et le bon flux. En principe, tout le monde s'accorde à dire que les brasures SAC ont tendance à former plus de pores que les brasures SnPb. Il y a plusieurs raisons à cela : Premièrement, la tension superficielle plus élevée des alliages SAC rend plus difficile le dégazage des gaz emprisonnés dans le métal d'apport. Deuxièmement, les températures de processus plus élevées entraînent une augmentation de la formation de gaz potentiels à partir du flux, du circuit imprimé et des composants. Troisièmement, les propriétés de mouillage des métaux d'apport SAC sont moins bonnes en raison de la faible distance entre la température du processus et le point de fusion.
Mais la tension superficielle entre le métal d'apport liquide, le flux et le circuit imprimé influence également le degré de mouillage et donc la formation de vides. Plus le flux est bon, plus le degré de mouillage est élevé, ce qui entraîne une diminution de la formation de pores. C'est pourquoi les flux ont une fonction particulière, car ils veillent par exemple à ce que les oxydes soient éliminés des pastilles de soudure et à ce qu'une surface propre et exempte d'oxydes soit créée. Cela permet un mouillage parfait de l'étain de soudure sans inclusions ni salissures et garantit une connexion durable. Les flux d'Emil Otto, qui ont été spécialement développés pour répondre à des exigences élevées, ont fait leurs preuves pendant des décennies dans la fabrication de modules électroniques pour les domaines d'application les plus exigeants. Leur composition a été optimisée au fil des ans, de sorte qu'ils ne créent pas seulement des joints de soudure stables, mais garantissent également la stabilité à long terme des modules.
Facteurs influençant la densité des vides dans les joints de soudure
Il existe également d'autres paramètres qui influencent la densité des vides dans les joints de soudure. La proportion et la taille des pores dépendent entre autres des facteurs suivants :
- Surface et perçage du circuit imprimé (la couche d'oxyde favorise la formation de vides)
- Alliage et mise en page du circuit imprimé
- Stockage des cartes de circuits imprimés et des composants
- Métallisation de la pièce et adhérence de l'oxyde à la pièce (la couche d'oxyde favorise la formation de vides)
- Température de préchauffage et durée ainsi que durée de séjour du composant THT dans la soudure
- Atmosphère d'azote pour le brasage sélectif (à adapter si nécessaire)
Enfin, la combinaison d'une soudure et d'un flux de haute qualité et des pastilles de soudure sans oxyde ainsi que des points de soudure sans voile qui en résultent peut avoir une influence positive sur la formation de joints de soudure durables. Il s'agit là d'un facteur décisif pour le transport sûr de marchandises et de biens par rail, la réalisation de projets de construction dans les délais ou l'exploitation sûre de ressources minières. Les entreprises et les personnes qui misent sur ces technologies bénéficient des produits d'Emil Otto qui fonctionnent de manière fiable.