Avent 2022 – Jour 12

Flux et alliages les 2 ingrédients du brasage en électronique

L’assemblage des composants sur les circuits imprimés se fait par brasage. C’est à dire en apportant un alliage de métaux qui réalise l’assemblage des connexions des composants électroniques sur les pistes en cuivre.

Les alliages de brasage sont réalisés avec une base d’étain (Sn).
Les métaux additionnels de l’alliage , dits secondaires, sont généralement l’argent (Ag), le cuivre (Cu), le fer (Fe) ou le bismuth (Bi).
Le plomb (Pb), qui pose des problèmes de toxicité, est désormais exclu de beaucoup d’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 travailler à une température précise, il faut utiliser des alliages eutectiques caractérisés par une température de fusion unique.

Pour assurer qualité et fiabilité de la liaison électrique, il faut garantir le bon mouillage de l’alliage.
C’est le rôle du flux qui :
nettoie les surfaces en supprimant les oxydations
évite la ré-oxydation pendant la durée de l’opération
assure la mouillabilité requise
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 :
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
brasage manuel au fer à souder

Fils de soudure intégrant le flux

Le flux est un canal continu, au centre du fil, qui représente 35% du volume du fil et sensiblement 3,5% de son poids.
Cepelec distribue les alliages & 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, 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 à la température souhaitée.
Dans ce cas, 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.
De la même façon que pour les fils de soudure, il convient de choisir la combinaison adaptée d’alliage et de flux parmi la large variété proposée par Almit.

Les crèmes à braser sont utilisées en sérigraphie dans la pose de composants 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.