Four de soudage à la vague et four de refusion
Qu’est-ce que le soudage à la vague et le soudage par refusion ? À quoi faut-il faire attention lors de la production de ces procédés ?
Le soudage à la vague consiste à faire fondre un alliage de brasage (plomb-étain) qui, grâce à un jet de pompe électrique ou électromagnétique, forme une vague de brasage selon les spécifications requises. Il est également possible d'injecter de l'azote dans le bain de brasage. La carte de circuit imprimé, préalablement équipée de composants, traverse cette vague de brasage, réalisant ainsi un brasage souple assurant la connexion mécanique et électrique entre les composants (broches ou autres) et les pastilles de la carte. Selon la géométrie des vagues utilisées, on distingue différents types de systèmes de soudage à la vague.
Procédé de soudage à la vague : Insérer le composant dans le trou correspondant → pré-enduction de flux → pré-cuisson (température 90-1000°C, longueur 1-1,2 m) → soudage à la vague (220-240°C) → retirer les pieds de bouchon redondants → inspection.
Le procédé de brasage par refusion permet de réaliser la soudure de la connexion mécanique et électrique entre l'extrémité de soudure ou la broche du composant assemblé en surface et la pastille du circuit imprimé en refondant la soudure pâteuse pré-répartie sur la pastille du circuit imprimé.
Le soudage à la vague bénéficie d'une nouvelle technologie, portée par une prise de conscience environnementale croissante. Auparavant, on utilisait un alliage étain-plomb, mais le plomb, métal lourd, est très nocif pour la santé. Désormais, un procédé sans plomb est utilisé. Il emploie un alliage Sn, Ag, Cu et un flux spécial, et exige une température de préchauffage de plus en plus élevée. Une zone de refroidissement est également nécessaire après le passage de la carte PCB dans la zone de soudage. Ceci permet d'éviter les chocs thermiques et de limiter les risques de surtensions, qui pourraient affecter le contrôle qualité.
Pourquoi la protection N2
Avec l'augmentation de la densité d'assemblage, l'apparition de la technologie d'assemblage à pas fin a permis le développement du procédé et des équipements de brasage par refusion sous azote, améliorant ainsi la qualité et le rendement de ce procédé et s'imposant comme l'axe de développement du brasage par refusion. Le brasage par refusion sous azote présente les avantages suivants :
Prévenir la réduction de l'oxydation
Augmenter la force de mouillage et accélérer la vitesse de mouillage
L'invention permet de réduire la production de billes d'étain, d'éviter les pontages et d'obtenir une bonne qualité de soudure.
Il est particulièrement important d'obtenir la qualité de soudure requise. L'utilisation d'une pâte à braser à faible flux actif permet d'améliorer la qualité du joint de soudure et de réduire la décoloration du matériau de base. Cependant, cette méthode entraîne une augmentation significative du coût, proportionnelle à la quantité d'azote nécessaire. En effet, les besoins en azote diffèrent selon que l'on souhaite atteindre une teneur en oxygène de 1 000 ppm ou de 50 ppm dans le four. Les fabricants de pâte à braser à l'étain s'efforcent actuellement de développer une pâte sans rinçage, soudable même en atmosphère riche en oxygène, et permettant ainsi de réduire la consommation d'azote.
Pour l'introduction d'azote dans le brasage par refusion intermédiaire, il est nécessaire de réaliser une analyse coûts-avantages. Ses avantages comprennent le rendement du produit, l'amélioration de la qualité, la réduction des coûts de retouche ou de réparation, etc. Une analyse complète révèle souvent que l'introduction d'azote n'augmente pas le coût final ; au contraire, elle peut s'avérer avantageuse.
La plupart des fours actuellement utilisés sont à circulation d'air chaud forcée, ce qui rend le contrôle de la consommation d'azote difficile. L'invention propose plusieurs méthodes pour réduire cette consommation, notamment en diminuant la surface d'ouverture des entrées et sorties du four. L'une des solutions consiste à obturer, à l'aide d'un clapet, d'un rideau roulant ou d'un dispositif similaire, les parties inutilisées des entrées et sorties. Une autre méthode repose sur le principe selon lequel la couche d'azote chaud, plus légère que l'air, se mélange difficilement. Lors de la conception du four, la chambre de chauffe est surélevée par rapport aux entrées et sorties, formant ainsi une couche d'azote naturelle dans la chambre de chauffe. Ceci permet de réduire la quantité d'azote nécessaire à la compensation et de maintenir la pureté requise.
Exemple d'application de la corrélation instrumentale
Diagramme de régulation de la teneur en oxygène et du débit d'azote
Flux de travail
