Alliages et flux, les deux ingrédients du brasage

L’assemblage des composants sur les cartes électroniques se fait par brasage dit « tendre » (en anglais : soldering).
La jonction est réalisée en apportant un alliage de métaux au point de connexion entre la terminaison d’un composant et la piste en cuivre des circuits imprimés (en anglais PCB Printed Circuit Board).

Les alliages de brasage sont réalisés à base d’étain (Sn).
Les métaux secondaires de l’alliage sont généralement l’argent (Ag), le cuivre (Cu), le fer (Fe) ou le bismuth (Bi).
Le plomb (Pb), qui pose d’importants problèmes de toxicité, est désormais exclu de la plupart des alliages de brasage.

Chaque alliage possède une plage de température de fusion. qui peut selon sa composition être plus ou moins étendue.
Lorsqu’il est nécessaire de braser à une température fixe, les alliages dits « eutectiques » sont indispensables car leur température de fusion est précisément déterminée.

Pour assurer qualité et fiabilité de la liaison électrique brasée, il faut garantir le bon mouillage de l’alliage.
C’est la fonction du flux qui :
nettoie les surfaces en éliminant les oxydations
assure la mouillabilité requise
évite la ré-oxydation pendant la durée de l’opération
Les flux utilisés en électronique sont réalisés à base de colophane naturelle (ou Rosine), de résine naturelle ou synthétique ou bien d’acides organiques hydrosolubles.

Les alliages et les flux de différentes caractéristiques sont à associer en fonction des performances recherchées et du process utilisé.
 

Fils, barres ou pâtes pour s’adapter au procédé choisi

 
Le brasage des composants électroniques est mis en oeuvre dans différents procédés :
brasage manuel au fer à souder
soudage à la vague, principalement pour les composants traversants
soudage par refusion, principalement pour les composants montés en surface (CMS ou SMD en anglais)
soudage sans contact par induction ou laser
 

Fils de soudure intégrant le flux

Le flux est un canal continu, au centre du fil, qui représente 35% du volume du fil et environ 3.5% de son poids.
Cepelec distribue les alliages et flux de brasage du leader mondial Almit. qui propose des diamètres de fils allant de 0,15 mm à 2,7 mm.

Ce type de fil est utilisé dans le brasage au fer à souder et aussi dans le brasage à induction ou le brasage au laser.
 

Fils et barres massifs

 
Les procédés de soudage à la vague font passer successivement les cartes électroniques dans un bain de flux puis sur une « vague de brasage » qui est un bain d’alliage maintenu à la température souhaitée.
Avec ce procédé, il faut utiliser des fils ou des barres massifs sans flux.
 

Pâtes à braser et crèmes à braser

 
Les pâtes à braser sont des suspensions de microbilles d’alliage dans un flux.
Almit propose différentes granulométries sont disponibles de 6 microns à 45 microns.
Comme pour les fils de soudure, il convient de choisir la combinaison adaptée d’alliage et de flux parmi la large palette proposée par Almit.

Les crèmes à braser sont utilisées en sérigraphie dans la pose de composants montés en surface CMS qui passent ensuite dans un four à refusion.

Les pâtes à braser sont aussi utilisées, à l’aide de seringues dans les procédés de soudage sans contact par induction ou laser.