Réponse à la pause : un paramètre critique de la crème à souder

Les amis,

La crème à souder est sans doute le matériau le plus élaboré dans l'assemblage électronique. Elle possède de nombreuses propriétés qui doivent être favorables à ses bonnes performances. Elle doit fournir un dépôt de crème bien défini qui résiste à l'affaissement à froid et à chaud. La crème doit offrir une adhérence suffisante pour maintenir les composants sur la carte de circuit imprimé. Lors de son passage dans le four à refusion, le flux doit nettoyer les oxydes présents sur les pastilles du circuit imprimé et, lorsque la température augmente, la barrière à l’oxygène contenue dans le flux doit protéger les particules de soudure de l'oxydation.

Il y a un paramètre de la crème à souder qui peut faire une grande différence dans la productivité : la réponse à la pause. Il arrive que la chaîne de montage doive être "mise en pause". Par exemple, lors du chargement des composants sur les machines de placement des composants. Pendant ce temps de pause, certaines crèmes à souder se rigidifient. Lorsque cela se produit, la première impression du pochoir doit être jetée. Le nettoyage de la crème sur le pochoir peut prendre jusqu'à dix minutes. Si ce processus est effectué plusieurs fois par jour, la perte de production peut être significative.

Une bonne crème à souder doit pouvoir rester en position de pause (c'est-à-dire ne pas être imprimée) sur le pochoir pendant plus d'une heure sans affecter de manière significative ses performances d'impression. Comme mentionné ci-dessus, les situations de pause se produisent lorsqu'une chaîne de montage en surface doit être arrêtée pour réapprovisionner les composants sur les machines de placement ou, par exemple, pour des problèmes de maintenance mineurs. Cependant, certaines crèmes se "raidissent" lorsque l'impression est mise en pause. Cette caractéristique indésirable s'appelle une mauvaise réponse à la pause. La figure 1 montre le volume des dépôts de crème à souder pour trois crèmes en fonction du temps de pause. Dans cette expérience, la crème à souder a été placée sur le pochoir directement à partir du pot de crème sans mélanger. Notez que la crème à souder 3 a un volume initial imprimé de seulement 0,0868 mm³ (5 300 mil³). En seulement trois impressions supplémentaires, elle passe à 0,1491 mm³ (9 100 mil³). Après une pause d'une heure, la crème à souder 3 chute à 0,1229 mm³ (7 500 mil³). Notez que la crème à souder 2 est beaucoup plus cohérente dans le volume des dépôts de crème, et que la crème à souder 1 est la meilleure.

Figure 1 – Mesures de la réponse à la pause de trois crèmes à souder.

Si un assembleur utilise la crème à souder 3, il se peut qu'il doive rejeter le premier circuit imprimé après une pause. En général, cette situation obligerait l'assembleur à essuyer la carte après la première impression et à la réimprimer après la pause. Cette opération prendrait plusieurs minutes.

Plusieurs minutes ne semblent pas être un gros problème. Cependant, j'ai travaillé avec des ingénieurs pour évaluer le coût de productivité de cette perte de temps de production. Dans une étude, nous avons constaté une perte de productivité de 7 %. Par exemple, si la chaîne de montage était capable de produire 10 000 cartes dans un certain laps de temps avec une crème à souder ayant une bonne réponse à la pause, elle ne produirait que 9 300 cartes si la réponse à la pause était semblable à celle de la crème à souder 3. Cette perte de productivité de 7 % est due au temps perdu à effectuer les réimpressions après la pause.

L'assemblage en surface existe depuis environ quatre décennies. Ainsi, vous pourriez penser que toutes les crèmes à souder ont une bonne réponse à la pause. Malheureusement, ce n'est pas le cas. Par conséquent, une bonne réponse à la pause est l'un des premiers paramètres de performance à mesurer lors de l'évaluation d'une crème à souder.

Merci,

Dr Ron