Les vides par manque de matériau : quand trop peu de (crème) entraîne trop de (vides)

Lorsque j'ai été initié aux vides dans les boîtiers QFN, le problème m'a paru simple : le dégazage du flux crée des poches d'air piégé causant des problèmes de fiabilité. Mais depuis, j'ai appris beaucoup plus sur les vides d’après les nombreuses ressources incroyables ici chez Indium Corporation. Lorsque nous explorons plus en profondeur les types de vides et la façon dont ils se produisent, des interactions plus complexes entre les variables des matériaux et des procédés commencent à apparaître.

Le Diagramme de causes et effets (Ishikawa) d’après l’article de Chris Nash est un bon outil pour diagnostiquer les causes profondes des vides, mais nous pouvons aussi apprendre beaucoup de choses sur les dimensions, la forme et l'emplacement de ces vides.

Les vides types résultant de dégazage, également appelés vides de procédé, se trouvent dans la masse de l’assemblage soudé et ressemblent à une grosse bulle. Ce sont les vides que nous avons mentionnés ci-dessus. Ils se forment parce que le flux volatil est piégé lors du dégazage. Ces types de vides peuvent souvent être réduits en ajustant le profil de refusion.  

Les vides situés au niveau de la pastille sont généralement liés au mouillage, ce qui indique qu'il y a un problème de soudabilité. Ajuster le profil de refusion pourrait ne pas être suffisant pour corriger le problème. Souvent, le vide au niveau de la pastille est causé par le manque de soudure, ou parce qu’un volume inaproprié de soudure est présent. Le manque résulte souvent de la réduction de l’ épaisseur du pochoir. Pourquoi ? En termes simples, il n'y a pas assez de volume de soudure pour mouiller complètement la pastille.

Un pochoir plus épais devrait permettre de réduire les vides. En plus de l'augmentation du volume de soudure, lorsque l'espacement d'un composant particulier est plus important (en raison d'un dépôt de crème à souder plus épais, en raison d'un pochoir plus épais), les substances volatiles du flux ont davantage de place pour dégazer et sortir de la zone confinée sous le composant.

Ces facteurs sont importants car les vides dus au manque de matériau ont de graves conséquences, notamment :

• Faible résistance des assemblages soudés
• Assemblages soudés ouverts
• Courts-circuits intermittents
• Rendements réduits au premier passage
• Plus de contrôles
• Plus de retouches
• Défaillances sur le terrain
• Atteinte à la marque et à l'image de votre entreprise
• Réduction des ventes et des profits

Il existe de nombreuses variables qui peuvent contribuer à réduire les vides. Une solution simple est d’utiliser la crème à souder Indium8.9HF. Mais aussi, vous devrez examiner le profil de refusion. L'Indium8.9HF est enrichi grâce à un profil à température de pointe élevée pour améliorer considérablement le mouillage. Ces deux premières variables étant prises en compte, l'étape suivante pour réduire les vides consiste à utiliser un pochoir de dimension appropriée. Une fois que la crème à souder, le profil de refusion et la dimension du pochoir sont correctement configurés, les zones nues de la pastille où les résidus de flux pourraient s'accumuler sont réduites au minimum, et la tension superficielle de la soudure fondue est abaissée, ce qui permet aux substances volatiles de s'échapper plus facilement — et donc de réduire les vides.

Pour plus d'informations ou pour discuter de la manière d'ajuster vos variables pour réduire les vides, contactez nos services techniques ou contactez-moi à chotvedt@indium.com.