Comprendre le soudage par refusion :la technique moderne de liaison de circuits imprimés

Le processus de brasage par refusion consiste à fixer des composants sur des pastilles métalliques sur un circuit imprimé avec de la pâte à souder, puis à soumettre l'ensemble de l'unité à la chaleur. Lorsqu'une chaleur uniforme est appliquée aux composants et au circuit imprimé, les connexions temporaires peuvent devenir des liaisons de soudure permanentes. Le brasage par refusion peut être utilisé avec la technologie traditionnelle traversante, bien qu'il s'agisse de la principale méthode de connexion de dispositifs à montage en surface (CMS). Le but du processus de brasage par refusion est de soumettre le circuit imprimé et les composants à un niveau de chaleur uniforme qui fera fondre la pâte à souder sans endommager les composants électroniques. Le brasage par refusion comprend généralement quatre étapes distinctes, chacune impliquant un niveau de chaleur différent.

Le brasage traditionnel implique généralement une technologie traversante, dans laquelle les fils des composants passent à travers un circuit imprimé, puis sont chauffés individuellement au fur et à mesure que la soudure est appliquée. Ce type de soudure peut prendre du temps et appliquer une chaleur excessive à un composant individuel peut être dommageable. Il est également difficile, voire impossible, d'utiliser les méthodes traditionnelles avec la technologie de montage en surface (SMT), où chaque composant repose sur le circuit imprimé.

La pâte à souder est un composé composé de flux et de soudure en poudre. En plus d'agir comme un agent oxydant, le flux du brasage par refusion peut également aider à maintenir un CMS en place jusqu'à ce que la chaleur soit appliquée. La pâte est parfois appliquée par des méthodes de distribution traditionnelles, bien qu'elle soit souvent estampée sur le tableau à l'aide d'un pochoir pour garantir un placement correct. Des problèmes lors de l'application initiale de la pâte à souder peuvent entraîner des pannes de l'appareil ultérieurement.

Une fois la pâte à souder et les composants appliqués sur une carte, celle-ci est généralement placée dans un four de refusion puis soumise à quatre profils de température distincts. Le processus de brasage par refusion commence généralement par un préchauffage initial, au cours duquel la température sera augmentée entre 1,0 et 3,0 degrés Celsius (environ 1,8 à 5,4 degrés Fahrenheit) chaque seconde. Ce préchauffage est généralement la plus longue des quatre étapes et peut contribuer à permettre aux substances volatiles du flux de s'évaporer sans endommager les composants par choc thermique. La deuxième étape thermique dure généralement entre une et deux minutes et peut permettre au flux d'éliminer toute oxydation du circuit imprimé ou des composants.

La refusion de la soudure se produit généralement pendant la troisième partie du processus de chauffage et de refroidissement. Cette période peut être connue sous le nom de temps au-dessus du liquidus (TAL), car la soudure fond lorsque la température maximale du processus est atteinte. À ce stade, les plages métalliques du circuit imprimé et les fils de chaque CMS auront atteint la même température, permettant ainsi la formation de solides liaisons de soudure. Après un certain temps, la phase finale de refroidissement peut commencer. Permettre aux composants de refroidir de manière bien contrôlée peut éviter les chocs thermiques et garantir un processus de brasage par refusion réussi.

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