Dans le processus de production SMT des PCBA, le brasage par refusion est une procédure clé pour obtenir une connexion fiable entre les composants et le PCB. L'introduction de l'azote dans le four de refusion, bien qu'apparemment simple, est une technologie de base pour garantir la qualité de soudure des PCBA haute-densité et haute-fiabilité. Il isole l'oxygène, optimise l'environnement de soudure, résout fondamentalement les problèmes tels que l'oxydation et les joints de soudure à froid, et sert de garantie de qualité pour les domaines haut de gamme tels que l'électronique automobile et les équipements de communication.
I. Principe fondamental : isoler l'oxygène pour éliminer les risques d'oxydation
Le cœur du brasage par refusion est de permettre à la pâte à souder fondue de se lier fermement aux broches des composants et aux plots du PCB. Cependant, à des températures élevées, l’oxygène de l’air provoque l’oxydation de la soudure, des broches et des plots. La couche d'oxyde formée empêche le mouillage de la pâte à souder, entraînant des défauts tels que des joints de soudure à froid et des joints de soudure insuffisamment formés, qui affectent sérieusement la fiabilité du PCBA.
En tant que gaz inerte aux propriétés chimiques stables, l'azote déplace rapidement l'air dans le four après son introduction, formant une atmosphère inerte à faible teneur en oxygène qui inhibe fondamentalement l'oxydation. Il assure non seulement une bonne fluidité de la pâte à souder, mais préserve également l'éclat métallique de la surface, formant finalement des joints de soudure denses et électriquement conducteurs.
II. Principaux avantages : double amélioration de la qualité et de l’efficacité
Par rapport au brasage par refusion à l'air traditionnel, le brasage par refusion à l'azote présente des avantages significatifs :
1. Taux de défauts considérablement réduit : contrôle la teneur en oxygène dans le four en dessous de 500 ppm (aussi bas que 100 ppm pour les applications haut de gamme-), réduisant ainsi les réactions d'oxydation de plus de 90 %. Le taux de défauts tels que les joints de soudure à froid et les vides diminue de 60 % -80 %, avec des résultats encore plus visibles dans les scénarios de placement à haute densité.
2. Fiabilité et durabilité améliorées : les joints de soudure ont une structure dense, une plus grande résistance aux vibrations et à la corrosion, et leur durée de vie peut être prolongée de 2 à 3 fois dans des environnements difficiles, réduisant ainsi le risque de panne de l'équipement terminal.
3. Adaptabilité aux exigences haut de gamme : répond parfaitement aux exigences environnementales du brasage sans plomb-et peut pénétrer dans les espaces inférieurs des composants emballés avancés tels que BGA et CSP, résolvant ainsi les angles morts du soudage à l'air.
4. Meilleur coût global : bien que cela augmente le coût des matières premières azotées, cela réduit les pertes de retouche et le risque de réclamations dues à des produits défectueux. Pour la production en série de PCBA haut de gamme, le coût global est de 15 à 20 % inférieur à celui du brasage à l'air.
III. Contrôle des processus clés : maîtriser avec précision quatre points essentiels
La qualité du brasage par refusion à l'azote dépend du contrôle précis de quatre paramètres fondamentaux :
1. Ajustement dynamique de la teneur en oxygène : ajustez en fonction des scénarios de produit -300-500 ppm pour les appareils électroniques grand public ordinaires, inférieur ou égal à 100 ppm pour l'électronique automobile et les équipements médicaux, et inférieur ou égal à 50 ppm pour un placement à haute densité, avec surveillance en temps réel pour garantir la stabilité.
2. Adaptation du débit et de la pression : le débit d'azote est de 10 à 30 m³/h et une légère pression positive de 5 à 10 Pa est maintenue dans le four pour empêcher l'infiltration d'air tout en évitant le gaspillage d'azote et l'instabilité de la température.
3. Optimisation du profil de température : la vitesse de chauffage dans la zone de préchauffage est de 2 à 3 degrés/s pour éliminer complètement le flux de la pâte à souder et éviter les impuretés résiduelles affectant la soudure. La température maximale dans la zone de refusion est inférieure de 5 à 10 degrés à celle du brasage à l'air pour réduire les dommages thermiques aux composants, tout en prolongeant le temps de mouillage de la pâte à souder à 30 à 60 secondes pour garantir la formation complète du joint de soudure. La zone de refroidissement refroidit rapidement en dessous de 100 degrés pour favoriser la solidification des joints de soudure et améliorer la résistance.
4. Alimentation en azote de haute pureté : utilise de l'azote d'une pureté supérieure ou égale à 99,999 % (cinq 9 s) qui a subi un traitement de séchage (point de rosée inférieur ou égal à -40 degrés) pour éviter les vides dans les joints de soudure causés par l'humidité.
Conclusion
L'application de l'azote dans le brasage par refusion constitue une avancée majeure pour les PCBA de « qualifié » à « haute-qualité », sa valeur fondamentale étant d'inhiber l'oxydation et de garantir la qualité et la fiabilité du brasage. À mesure que les appareils électroniques évoluent vers une haute densité et une haute fiabilité, le brasage par refusion à l'azote a progressivement pénétré des domaines haut de gamme-jusqu'à l'électronique grand public de milieu-à-haut de gamme-, devenant ainsi un moyen important pour les entreprises PCBA d'améliorer leur compétitivité. À l'avenir, en s'appuyant sur des technologies telles que la récupération de l'azote et l'ajustement adaptatif de l'IA, le brasage par refusion à l'azote deviendra plus intelligent, plus respectueux de l'environnement et plus efficace, permettant ainsi un développement de haute qualité-de l'industrie de la fabrication électronique.
