Etapes de la fabrication

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1. Etapes de la fabrication

CMS SEULS SUR UNE FACE ET SOUDAGE PAR REFUSION

• Sérigraphie de la pâte de soudure sur les surfaces de soudage des composants

• Pose des CMS

• Soudage par refusion à l’infrarouge

SOUDAGE A LA VAGUE DES CMS SEULS SUR UNE FACE

• Dépôt d’un point de colle à l’emplacement du composant

• Pose des CMS

• Polymérisation de la colle à l’infrarouge

• Rotation du circuit imprimé

• Fluxage et soudage à la vague

• Lavage du circuit pour éliminer le flux

CMS SUR LES DEUX FACES DU CIRCUIT IMPRIME

• Sérigraphie de la pâte de soudure sur les plots de soudage

• Pose des CMS

• Soudage par refusion

• Dépôt d’un point de colle pour fixer les CMS

• Pose des CMS

• Polymérisation de la colle par infrarouge

• Lavage du circuit

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COMPOSANTS A FILS SUR UNE FACE ET CMS SUR L’AUTRE (pose des composants à fils avant les CMS)

• Percement des trous pour les composants à fils

• Insertion des composants à fils

• Dépôt d’un point de colle pour fixer les CMS

• Pose des CMS

• Polymérisation de la colle par infrarouge

COMPOSANTS A FILS SUR UNE FACE ET CMS SUR L’AUTRE (pose des CMS avant les composants à fils)

• Percement des trous pour les composants à fils

• Dépôt de l’adhésif par sérigraphie

• Pose des CMS

• Polymérisation de l’adhésif

• Insertion des composants à fils

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COMPOSANTS A FILS SUR UNE FACE ET CMS SUR LES DEUX FACES

• Percement du circuit imprimé

• Sérigraphie de la pâte de soudure

• Pose des CMS de la face supérieure

• Soudage par refusion

• Pose des composants à fils

• Dépôt de l’adhésif

• Pose de CMS sur la face inférieure

• Polymérisation de l’adhésif

2. Produits utilisés

• Adhésifs (ou colles)

L’adhésif doit maintenir le CMS lors de son transfert au four de séchage ou de polymérisation, puis lors du soudage des connexions à la vague en présence de flux. Il ne doit attaquer ni le CMS, ni le circuit et ne pas absorber l'humidité.

Le CMS ainsi collé doit pouvoir être remplacé en cas de défaut ; l'adhésif doit pouvoir être ramolli.

Ce sont les résines époxy qui sont le plus utilisées. Un dépôt d'une hauteur comprise entre 60 µm et 80 µm est polymérisé aux infrarouges a 120 °C entre trois et quatre minutes.

• pâtes de soudure

Les pâtes de soudure servent, a la fois, a fixer les CMS sur les plots de connexion du circuit imprimé et aussi a

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effectuer les opérations de brasure. Elles se composent :

- d'un alliage (62 Sn/36 Pb/2 Ag) en particules sphériques de 45 µm à 80 µm. La charge métallique de la pâte est de 90 % ;

- d'une charge organique de résines synthétiques qui assure la stabilité du mélange dans le temps ;

- d'un solvant qui abaisse la viscosité de la pâte. L’indice de viscosité est important pour les pâtes appliquées par sérigraphie sur des plots de faibles dimensions et peu espacés.

• Flux

Un flux sert a nettoyer la surface a braser. Les flux non activés du type R sont recommandés, ils ne nécessitent pas de lavage après la brasure. Les flux activés du type RMA sont adoptés lorsque la soudabilité des composants et des circuits est moyenne. Ils nécessitent un lavage après la brasure.

• Produits de nettoyage (ou de lavage)

Pour les séries importantes, la chaîne comprend la cuve de vaporisation du produit de nettoyage, celles de rinçage et de séchage a l'air chaud.

Ces produits sont des solvants doux tels que l'alcool isopropylène ou le fréon. Ils sont utilisés soit bouillants, soit dans une cuve ultrasonique.

• Adhésifs conducteurs

Ces adhésifs sont des colles époxydes conductrices chargées à l'argent. Ils ne peuvent être employés que sur les circuits ne comportant que des CMS. La succession des opérations est la suivante :

- sérigraphie de l'adhésif conducteur sur les plots de connexion du circuit imprimé ; - pose d'une goutte de colle entre les plots pour maintenir le CMS ;

- report des composants ;

- polymérisation des deux types d'adhésifs en une seule opération au four infrarouge à 120 °C.

Ces résines ne nécessitent aucun nettoyage. Les colles conductrices ne peuvent être employées qu'avec des composants dont les sorties sont en argent-palladium, à cause de la migration de l'argent. La réparation des circuits est facilitée, il suffit de chauffer la résine qui se ramollie. Ainsi, il est aisé de remplacer le CMS défectueux.

3. Procédés de brasure

• Soudage à la vague

Les CMS et les composants à fils supportent une température de 260 °C pendant 5 s.

Les boîtiers PLCC et LCCC au pas de 1,27 mm soudés à la vague risquent de présenter des ponts de soudure entre les sorties. Les boîtiers VSO au pas de 0,76 mm ne doivent jamais être placés perpendiculairement à la vague.

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Les opérations se succèdent de la façon suivante : - fluxage du circuit à la mousse de flux ;

- préchauffe du circuit à 80 °C ;

- passage à la double vague de soudure.

La première, turbulente et étroite, garantit la mouillabilité. La seconde, plus large et moins turbulente, élimine la soudure en trop et les courts-circuits éventuels.

• Soudage par refusion en phase vapeur ou par condensation

Ce type de soudage ne peut être employé que pour les circuits ne contenant que des CMS. Par sérigraphie, la pâte à souder est déposée sur les plots du circuit imprimé. Les CMS sont déposés par la machine de placement. La viscosité de la pâte est généralement suffisante pour maintenir le CMS, car le circuit n'est pas retourné par la suite.

La machine de soudage étanche est parcourue par un convoyeur qui transporte les circuits. La carte CMS passe d'abord dans la zone de préchauffage à 90 °C pendant 20 s, puis dans les vapeurs saturées de fluorine à 215 °C pendant 20 s ; elles assurent le soudage. Enfin, la carte passe dans la zone de refroidissement pendant 40 s. Les vapeurs de fluorine ne peuvent sortir de la zone de soudage par des serpentins de condensation. La fluorine est inerte et ne provoque aucune réaction chimique avec les CMS et le circuit imprimé.