Mieux comprendre les descriptions de la pâte à souder

Formulation et sélection des soudures en toute simplicité

Il y a 5 000 ans, les anciens Mésopotamiens ont tenté d'assembler des surfaces métalliques à l'aide d'un métal d'apport. Vers 3000 avant J.-C., les épées sumériennes étaient assemblées par soudure à la main¹. Malheureusement, pour de nombreux utilisateurs de soudure d'aujourd'hui, la compréhension de ce que contient leur formulation de soudure peut aussi bien être communiquée en sumérien ancien. Cherchant à contrer la structure byzantine du formatage de la soudure, Nordson EFD a élaboré un ensemble de règles claires pour décrire les pâtes à souder. Désormais, chaque formule unique de Nordson peut être facilement distinguée des autres. Pour les utilisateurs, cette description de formule est avantageuse car elle fournit un moyen logique et sans ambiguïté de connaître la formule du flux, la méthode d'application, l'alliage, la teneur en métal, le type d'emballage, la quantité et la couleur du piston que chaque produit contient.

Il y a quelques années, Nordson EFD a créé cette nouvelle description de formule afin que chaque formule unique puisse être facilement distinguée des autres chimies. L'image ci-dessous montre comment les noms des soudures sont compilés et comment comprendre la signification de chaque élément du nom de la soudure.

Sélection des soudures

L'approche Nordson EFD de la sélection d'une soudure peut être condensée en un processus en trois étapes :

• Sélectionnez votre alliage
• Sélectionnez votre flux
• Sélectionnez vos caractéristiques spéciales

Grâce à cette approche, vous pouvez facilement et précisément spécifier la bonne soudure pour vos besoins. Naturellement, il existe des détails supplémentaires sur la performance de l'alliage et du flux qui ne sont pas couverts ici et qui peuvent être très importants dans le processus de sélection. Dans ces cas, nous vous recommandons de contacter votre spécialiste des ventes de brasage Nordson EFD pour vous aider à sélectionner la meilleure pâte à souder pour le travail. Si vous avez besoin d'aide pour sélectionner votre pâte à braser parce que vous avez une exigence de performance unique, veuillez contacter Nordson EFD ici.

Étape 1 : Sélectionnez votre alliage

Le choix du bon alliage de soudure est essentiel pour obtenir les résultats souhaités lors du processus de soudure. Les alliages sont soit avec plomb, soit sans plomb. En outre, les températures solides et liquides de chaque type de soudure varient. Enfin, les formules de brasage sont développées pour répondre aux besoins en énergie des caractéristiques de l'application.

La première étape consiste à répondre à ces trois questions :

• Votre alliage doit-il être sans plomb ?
• Est-ce qu'il y a une exigence ou une limitation de la température de refusion?
• Quel type ou quelle taille doit avoir l'alimentation pour la plus petite caractéristique de votre application ?

Au plomb vs sans plomb

Les applications actuelles exigent généralement l'utilisation d'un alliage de soudure avec ou sans plomb. Dans le cas où vous avez besoin d'un alliage de soudure sans plomb, un scénario courant est dû au fait que le produit est inclus dans la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS) ; dans d'autres cas, l'utilisation d'un alliage de soudure sans plomb peut faire partie d'un mandat d'entreprise.

Dans de nombreux cas où une soudure au plomb est nécessaire pour votre application, la raison en est que l'application elle-même n'est pas conforme à la réglementation RoHS parce que les exigences en matière de température de refusion ne peuvent être satisfaites qu'avec des alliages de soudure à haute teneur en plomb exemptés en vertu de la réglementation RoHS.

Température de fusion

Chaque alliage de soudure a une plage de température dans laquelle il passe de l'état solide à l'état liquide. Le changement de phase de l'état solide à l'état liquide commence lorsque vous atteignez le solidus et se termine lorsque vous atteignez le liquidus. En dessous de la température du solidus, l'alliage est à l'état solide à 100 %. Entre les états solidus et liquidus, il existe une région appelée domaine plastique. Dans le domaine plastique, une partie de l'alliage est solide, mais la majorité de la soudure est liquide. En outre, les alliages sont dits eutectiques lorsque le solidus et le liquidus sont égaux.

Le processus de mouillage est l'étape au cours de laquelle le métal de la soudure fusionne avec le métal de votre circuit imprimé ou de vos composants. La soudure devient fluide et coule le long du composant et du substrat, créant ainsi le joint de soudure requis par votre processus.

Le mouillage commence à la température de solidus, mais le meilleur mouillage se produit à une température de pointe de 15° C ou plus au-dessus de l'état de liquidus. Si votre joint de soudure doit conserver son intégrité physique lors d'une opération ultérieure (éventuellement un second processus de refusion), la température maximale de l'opération ultérieure doit être inférieure à la température de solidus de l'alliage.

Taille des particules

La dernière étape de la sélection d'un alliage consiste à choisir la bonne distribution de la taille des particules. Les tailles de particules sont présentées à l'aide de références croisées avec les exigences typiques de l'impression et de la dépose. Les dimensions indiquées pour les ailes de mouette, les carrés/cercles et les points de dépose représentent la plus petite caractéristique recommandée pour cette taille de poudre. Si la caractéristique est plus petite, votre application nécessite la taille de poudre immédiatement inférieure. Lorsqu'un fabricant choisit une taille de poudre trop importante, il rencontre généralement des problèmes d'impression et de dépose, ce qui compromet la qualité. L'utilisation d'une poudre plus petite a un prix plus élevé, mais lorsqu'elle est nécessaire, elle permet d'obtenir les meilleurs résultats de brasage.

Étape 2 : Sélectionnez votre flux

Il existe cinq catégories générales de flux. Chacune est disponible avec une gamme de niveaux d'activité, de qualités de résidus et de méthodes de nettoyage nécessaires pour éliminer les résidus après le processus de brasage.

Les descriptions suivantes donnent un aperçu de ce que sont les différentes sélections de flux, de ce qu'elles font et de la manière d'éliminer les résidus de chaque formule de flux.

Sélection du flux

Rosin (R)

Le flux R est composé de colophane et de solvant. Le flux de colophane a une très faible activité et ne convient qu'aux surfaces faciles à souder. La classification IPC est ROL0. Les résidus R sont durs, non corrosifs, non conducteurs et peuvent être laissés en place. Les résidus peuvent être enlevés à l'aide d'un solvant approprié.

Rosin Mildly Activated (RMA)

Le flux RMA est composé de colophane, de solvant et d'une petite quantité d'activateur. La plupart des flux RMA ont une activité relativement faible et conviennent mieux aux surfaces faciles à souder. La classification IPC est généralement ROL0, ROL1, ROM0 ou ROM1. Les résidus de flux RMA sont clairs et doux. La plupart sont non corrosifs et non conducteurs. De nombreux flux RMA passent le test SIR en tant que flux sans nettoyage (NC). Les résidus peuvent être éliminés à l'aide d'un solvant approprié.

Rosin Activated (RA)

Le flux RA est composé de colophane, de solvant et d'activateurs agressifs. Le flux RA a une activité similaire et plus élevée que le flux RMA pour les surfaces modérément et fortement oxydées. La classification IPC est généralement ROM0, ROM1, ROH0 ou ROH1. En l'absence de tests prouvant le contraire, les résidus de flux RA sont supposés être corrosifs. Les assemblages sensibles à la corrosion ou à la possibilité de conduction électrique à travers les résidus doivent être nettoyés dès que possible après l'assemblage. Les résidus peuvent être éliminés à l'aide d'un solvant approprié.

No Clean (NC)

Le flux NC est composé de colophane, de solvant et d'une petite quantité d'activateur. Le flux NC a généralement une activité faible à modérée et convient aux surfaces facilement soudables. La classification IPC est généralement ROL0 ou ROL1. Les résidus NC sont clairs, durs, non corrosifs, non conducteurs et conçus pour être laissés sur de nombreux types d'assemblages. Les résidus peuvent être enlevés à l'aide d'un solvant approprié. Certains flux NC, mais pas tous, sont plus difficiles à enlever que les flux RMA.

Water Soluble (WS)

Le flux WS est composé d'activateurs, de thixotrope et de solvant. Le flux WS est disponible dans une large gamme de niveaux d'activité, allant d'une activité nulle à une activité extrêmement élevée pour le brasage des surfaces les plus difficiles, telles que l'acier inoxydable. La classification IPC commence normalement par OR pour organique. Les niveaux d'activité sont L, M, H et la teneur en halogénures est de 0 ou 1. Par définition, les résidus peuvent être éliminés avec de l'eau.

Comme expliqué ci-dessus, chaque flux est disponible avec une variété de niveaux d'activité, de qualités de résidus et de méthodes de nettoyage requises pour nettoyer le processus de brasage. Maintenant que vous avez une bonne compréhension des caractéristiques des flux disponibles, vous êtes prêt à considérer les caractéristiques spéciales que votre formulation peut exiger.

Étape 3 : Sélectionnez vos caractéristiques particulières

Les applications de brasage difficiles comportent souvent des caractéristiques spécialisées. Voici quelques exemples de caractéristiques d'applications difficiles : résidus limités, remplissage d'espaces, surfaces verticales, refusion rapide, transfert de broches, trempage, faible taux de vide et flux traçable aux UV.

Deux formules de flux ont des performances très différentes, bien qu'elles aient les mêmes classifications QQ-S-571E et J-STD-004. Les soudures présentant des caractéristiques spéciales peuvent souvent résoudre des problèmes de soudure que les formules ne présentant pas ces caractéristiques ne peuvent tout simplement pas résoudre.

La formulation de la pâte à braser en toute simplicité

Il est essentiel de sélectionner judicieusement les pâtes à braser pour fabriquer des produits de haute qualité. Cette description de formule vous permet de connaître de manière logique et sans ambiguïté la formule du flux, la méthode d'application, l'alliage, la teneur en métal, le type d'emballage, la quantité et la couleur du piston que contient chaque produit.

Pour en savoir plus, veuillez consulter le site

Guide de sélection des soudures

Page de catégorie Solder, Flux & ; TIM

¹Brady, George; et al. (1996). Manuel des matériaux. McGraw Hill. pp. 768–70. ISBN978-0-07-007084-4.

John Vivari

John Vivari est le responsable de la gamme de produits de soudure chez Nordson EFD.

 

John a plus de 25 ans d'expérience dans la conception et l'assemblage électroniques. Depuis qu'il a rejoint Nordson EFD en 2001, il a utilisé son expertise dans le domaine de la dépose de fluides et de la technologie de la pâte à braser pour aider les clients à développer des processus de dépose, d'impression et de refusion de précision. Il est l'auteur de trois brevets et de plus d'une douzaine d'articles techniques.

 

John est titulaire d'une licence en génie industriel de l'université de Rhode Island et d'un master en génie industriel de l'université de New Haven.