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La soudure était effectuée par vague dans un bain d’étain liquide après avoir, dans les temps préhistoriques, faite au bon vieux fer à souder. Avec l’arrivée des CMS, le poste soudure impose une phase supplémentaire, la soudure par surfusion.

La multiplication des opérations est le cauchemar des fabricants de toute nature. Elle est source de défauts, de perte de productivité. Il était donc naturel de tenter la sup- pression d’une phase et la vague n’est plus dans le vent. Supprimer les composants avec queue, les fabricants y travaillent. Les énergies nécessaires à la logique sont de plus en plus faibles et les composants de transition et filtrage tels que résistances, condensateurs, transis- tors sont maintenant pour la plupart sous forme CMS. Mais comme chez les gaulois, il y a des irréductibles comme les connecteurs qui ont du mal à se mettre au régime. Peut-être un jour utiliseront-ils la technologie des billes, mais pour l’instant ils résistent et posent un problème tout comme certains autres composants, résis- tance de puissance, condensateurs d’alimentation.

Pour couronner le tout, les CMS se propagent comme la mauvaise herbe. La densité des composants et les besoins de miniaturisation ont fait que la face composant a été saturée et qu’ils ont sauvagement envahi la face soudure. Gros soucis pour la soudure à la vague qui se transformerait alors en cimetière. Imaginez ces scarabées flottant sur un lit argenté, cela ferait désordre. Bref exit la vague. Si pour quelques composants, on peut revenir au fer à souder, cela n’est pas une solution industrielle et c’est là qu’il faut mettre la patte dans la pâte. Vous trouverez cette technologie sous les appellations anglo- saxonnes de « pin in paste » ou « through hole print ».

L’idée est donc d’utiliser la pâte à braser pour souder par surfusion tous les composants. Pour les CMS, pas de soucis la technologie est éprouvée. Pour les composants à queue, il faut remplir un trou et les quantités de pâte nécessaires vont être relativement importantes. Il faut également noter que la pâte contient environ 50 % de flux qui disparaîtra lors de la fusion.

La pâte sera déposée autour du trou sous une forme géométrique qui importe peu, la soudure venant s’agréger par effet de capillarité sur les parties les plus chaudes, à savoir le canon du trou et la patte du composant. Pour la même raison, il conviendra que la zone de dépôt respecte un espacement par rapport à tout autre zone de cuivre non protégée.

Cette technologie est maintenant couramment utilisée avec succès et présente plusieurs avantages, réduction du nombre de phases, robustesse du processus, qualité de soudure supérieure à celle à la vague. Le dépôt d’étain sera excentré mais cela ne présente aucune gêne au moment de la mise en place du composant et lors de la surfusion.

La formule de calcul de surface de pate à braser à été publié dans le Numéro 54 d’ELECTRONIQUE Mag.

Conclusion

Qualité, gain de temps et robustesse du procédé sont les trois principaux critères que l’on doit retenir de ce choix technologique.

En effet nous voyons que ce procédé en évitant les longues et fastidieuses reprises manuelles sur la connectique, peu faire gagner beaucoup de temps (on estime un gain en production de 20 %). Evidemment la qualité trouve aussi des atouts, moins de manipulations, un dépôt de crème homogène. Tous ces éléments conjugués donnent de plus, une robustesse au procédé.

Gilles Henry

Laser Technologie France