AVOID THE VOID™ : Les vides dans un plan de masse étendu dans l'assemblage électronique : Finition en surface des plaques de montage imprimées

Dans un article précédent, j'ai parlé des vides dans un plan de masse étendu dans l'assemblage électronique et j'ai mentionné un outil statistique de référence appelé le diagramme d'Ishikawa. Cet outil permet de cartographier un processus et fournit une excellente aide visuelle qui permet de montrer les causes possibles des défaillances et les effets que les variables des processus peuvent entraîner. Ce diagramme d'Ishikawa en particulier montrait que la conception du pochoir pouvait avoir un effet important sur les vides. Aujourd'hui, je vais parler de la façon dont nous pouvons minimiser les vides dans la brasure dans un plan de masse étendu dans l'assemblage électronique avec des différences de finition de surface des cartes imprimées.

Des études ont montré qu'il existe une corrélation entre les pourcentages de vides et la composition métallique de la finition de surface des diverses cartes imprimées. Les finitions ENIG, Immersion Sn et Organic Solderability Preservative (OSP) ont tendance à être les finitions de surface des plaques de montage imprimées les plus courantes dans la technologie d'aujourd'hui des montages en surface. Lorsqu'on compare les pourcentages de vides de ces trois compositions métalliques classiques de cartes, dans les composants terminaux de fond, nous voyons généralement qu'ENIG être la meilleure (niveaux de vides les plus bas), suivi par immersion Sn, puis OSP.

Il existe différentes versions d'OSP disponibles dans le commerce, selon le fabricant de cartes considéré. Certaines finitions d'OSP peuvent offrir de meilleures performances que les autres en matière de vides. 

De même, tous les fabricants de carte ne proposent pas la même qualité. Ainsi, la performance en matière de vides dans la brasure pourra probablement varier d'un fabricant de carte à l'autre. Il est important de faire des choix raisonnables au stade de la conception afin que vous choisissiez la bonne métallisation de carte pour votre application et que vous minimisiez le risque de vides dans les composants terminaux de fond. 

L'âge et les conditions de stockage des cartes jouent aussi un rôle important dans les niveaux de vides. Une finition de surface âgée aura tendance à s'oxyder, sauf si elle est stockée dans un environnement privé d'oxygène. L'oxydation est nettoyée par le flux de brasure. Une épaisse couche d'oxyde peut rendre le processus de nettoyage plus difficile.  Il est possible que le flux ne puisse pas nettoyer complètement certaines portions de pastilles/métallisations des cartes fortement oxydées, ce qui rend difficile pour la brasure d'imprégner ces endroits particuliers. Les vides causés par une carence de mouillage seront le résultat habituel.

Les cartes imprimées inutilisées ou vierges sont souvent stockées dans des boîtes sèches remplies d'azote pour les protéger de l'oxydation, de plus ces boîtes de rangement protègent les cartes de l'humidité. Si les cartes sont exposées à l'humidité, elles absorbent l'humidité de l'air, ce qui pourrait créer des vides de brasure pendant le processus de refusion lorsque l'humidité passe à l'état gazeux. Si le gaz ne s'échappe pas du joint de brasure avant la solidification, un vide se forme.

Le fait de choisir la bonne métallisation de la carte, ensuite stocker et manipuler correctement les cartes une fois que vous les recevez, est essentiel pour réduire au minimum les vides dans votre processus de fabrication électronique. La prochaine fois je vais parler davantage de la façon dont les conditions environnementales jouent un rôle essentiel en matière de vides en brasure sous des équipements en plan de masse étendu.