Pâte à braser : quelle technologie choisir pour la pose en CMS ?

L’assemblage des cartes électroniques (PCB) passe par une étape-clé, la dépose de crème à braser en vue de souder des CMS. Voici un panorama comparatif des solutions qui s'offrent à vous, ainsi que quelques tendances pour vous aider à anticiper les évolutions.

La crème à braser ou pâte à souder est constituée d'un "flux de brasage" ou flux de soudure visqueux (de la colophane par exemple) dans lequel une poudre métallique a été mise en suspension. L'utilisation de la pâte à braser présente de nombreux avantages par rapport au métal de brasage.

Trois technologies permettent de déposer le gel à braser sur une carte électronique : la dépose par seringue et le Jetting sont des méthodes sérielles (un point à la fois), la sérigraphie quant à elle est une méthode parallèle (tous les points en une fois).

Partons de vos besoins et étudions les options en fonction de la taille des séries à produire et de la complexité du produit.

Pour le prototypage peu complexe, déposez la pâte à souder avec une seringue

En déposant la pâte à braser à l'aide d'une seringue, le système de dosage gère, soit la pression et le temps d'ouverture d'une valve de distribution, soit le volume (au moyen d'une vis d'Archimède). Le système de dosage est appelé en anglais "Dispensing system".

• La dépose par seringue ne nécessite pas d'outillage spécifique au produit à réaliser, ce qui réduit son coût de mise en œuvre et lui confère tout son intérêt dans le cas de petites séries ;
• Elle peut également être utilisée en complément de la sérigraphie afin de recharger quelques points particuliers ;
• Dans la mesure où il n’y a pas besoin d’appuyer sur le circuit, le supportage de celui-ci n'est pas impératif.

• Pour pouvoir passer dans l'aiguille, la crème doit posséder une viscosité adaptée ; il faut donc veiller au bon choix de la pâte à braser ;
• Vous ne pouvez gérer ni la forme, ni l'épaisseur des dépôts : la technologie ne peut former que des dômes ;
• La répétabilité du processus est limitée et cantonne donc cette solution aux petites séries peu complexes.

Pour les prototypes complexes, appliquez la pâte à braser grâce au jetting

Jusqu'à quelques centaines de cartes, le Jetting constitue une excellente option. Utilisant un principe similaire à l’impression numérique à jet d’encre, le Jetting dépose directement la crème à braser sur tout type de carte électronique, même dans le cas où celle-ci est déjà assemblée. Récente, cette solution est en progression grâce à des atouts séduisants. 

• Le Jetting est rapide et peu coûteux à mettre en œuvre ; nul besoin d'outil spécifique au produit à réaliser, il vous suffit de créer le programme d'impression
• Il n'y a quasiment pas besoin de nettoyage.

• L'investissement initial est élevé, les équipements étant encore peu implantés ; à ce jour, le prix équivaut au double de celui d'un matériel de sérigraphie ;
• À l'instar de la dépose par seringue, la crème doit présenter une viscosité particulière et une granulométrie compatible avec la tête d'impression ; cela reste très sensible à l’utilisation.
• La forme des dépôts reste moins fidèle au design qu'avec l'emploi des pochoirs de sérigraphie et cela peut entraîner des problèmes de qualité.

L'avantage déterminant de la technique de sérigraphie est le cycle d'impression : une fois le stencil mis en place, déposer la pâte à braser à l'aide d'une raclette se fait très rapidement.

PROTOELECTRONIQUE a opté pour la SÉRIGRAPHIE car elle va permettre d'avoir la souplesse nécessaire à la fabrication parallèle de nombreux autres ordres de fabrication.

Cela est nécessaire pour tenir le délai rapide des prototypes de cartes électroniques qu’offre notre société.

Nous remercions Philippe ALLARD de GEMIDO et Alain MILLARD de Laser Technologie France, pour sa contribution à cet article.