Profilage des fours à refusion

Le profilage des fours à refusion peut être une tâche lente, coûteuse et minutieuse. Les profils de refusion utilisant des couples thermiques (CT) peuvent être aussi utiles que les essais par chromatographie ionique (CI) et par extensomètre (EX). Cependant, le placement incorrect des CT ou des EX, ou le choix d'un mauvais emplacement pour effectuer un essai CI, peut donner des résultats inexacts. Les essais EX et CI seront étudiés dans de futurs articles de blog, mais pour l'instant, concentrons-nous sur le profilage. La refusion est un processus monolithique. Quel que soit l'endroit où est placé un couple thermique (CT), si le four est bien construit, conçu et entretenu, l'assemblage entier sera soumis aux mêmes paramètres que ceux du four. La première étape du profilage consiste à établir une température de référence pour le four. En tout point du parcours à l'intérieur du four, de l'entrée à la sortie, un CT doit mesurer la même température de l'avant à l'arrière du four. Idéalement, la proximité d'un CT par rapport aux rails de transport ne devrait pas affecter l'uniformité du chauffage par rapport à un CT situé au milieu de l'espace entre les rails ou à tout autre point intermédiaire. Si on utilise une courroie en treillis, l'uniformité du chauffage ne doit pas varier sur la largeur utilisable de la courroie. Une fois que la ligne de base est établie, elle ne doit pas varier entre les équipes de quart, les changements d'environnement de l'usine, les cycles de maintenance préventive, etc.  Si le four est uniforme et stable, placer un couple thermique sur le plus petit composant garantira que chaque composant similaire mesuré n'importe où ailleurs donnera une mesure similaire. Il en va de même pour le plus grand composant. Si vous avez accès aux fichiers Gerber de la carte du circuit imprimé, recherchez un emplacement sur la carte où se trouve la plus faible densité de couches de cuivre internes, de coulées de cuivre et de puits thermiques. Cet emplacement aura tendance à être le point le plus chaud sur la carte du circuit imprimé où le premier CT doit être placé. Le composant le plus grand, avec la plus grande densité de couches, de coulées de cuivre et de puits thermiques, sera l'endroit le plus froid sur l'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA). Placez le deuxième CT à cet endroit. Une fois ces deux emplacements identifiés, tout ce qui se trouve entre les deux est considéré comme sans intérêt. Définissez un profil qui réduit la différence de température entre ces deux extrêmes. Le profil doit également se situer dans la fenêtre du processus pour la crème à souder utilisée. Étant donné que la taille de la carte de circuit imprimé et le chargement (l'espace entre les cartes de circuit imprimé successives passant dans le four) peuvent affecter l'uniformité du chauffage entre les PCBA, il est important de caractériser l'effet que ces différences peuvent avoir en faisant simplement fonctionner le PCBA profilé par lui-même et avec un chargement maximal. Comme le chargement est variable pendant la production, un four bien conçu devrait minimiser un tel effet, mais cela reste à prouver.  Le travail initial nécessaire pour fournir la preuve de l'uniformité et de la stabilité du four est une condition préalable à l'utilisation de cette approche à deux CT. Sinon, utilisez autant de CT que le profileur peut accepter.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de fixation d'un TC avec un ruban d'aluminium. Une fois le profil optimal établi à l'aide de la méthode des deux CT, appliquez un couple thermique supplémentaire à l'aide d'un ruban d'aluminium, comme illustré ci-dessous, et réalisez un profil final. La comparaison de la réponse du profil avec ruban d'aluminium aux futurs profils de vérification utilisant cette simple méthode de fixation d'un seul CT sera suffisante pour affirmer que le profil et le four répondent aux objectifs établis. Un grand BGA (boîtier matriciel à billes), LGA (boîtier matriciel à plots), QFP (boîtier plat carré) ou une zone plate non encombrée du PCBA sont des emplacements idéaux pour ce CT. Un profilage fréquent utilisant cette méthode simple et rapide peut améliorer la maintenance prédictive du four en identifiant le moment où les résultats du profil commencent à dévier. 

Photo obtenue grâce à l'aimable autorisation de kicthermal.com/fixtures-accesories/aluminum-tape/

Le profilage ne doit jamais être la panacée lorsqu'il s'agit de définir un processus. En conjonction avec les coupes transversales, les rayons X et les inspections de la crème à souder, la combinaison de toutes ces méthodes de vérification permettra d'obtenir un processus de fabrication de classe mondiale. Outre nos produits de soudure exceptionnels, nos crèmes à souder, nos préformes de soudure, nos matériaux d'interface thermique (TIM) métalliques, nos flux et une sélection importante d'alliages de soudure, Indium Corporation s'associe aux principaux fournisseurs de profileurs, aux fabricants de fours, aux nettoyeurs de cartes de circuits et aux fabricants d'équipements d'inspection afin de fournir à nos clients le meilleur soutien possible pour leurs défis en matière d'électronique, de semi-conducteurs et de matériaux !