L'écart de 34 °C
L'eutectique étain-plomb fond à 183 °C. Le SAC305 fond entre 217 et 220 °C. Ainsi, chaque étape thermique du processus est décalée d'environ 30 °C : le maintien, la montée en température, le temps de maintien au-dessus du point de liquidus et le pic de température.
Ce n'est pas un détail. Cela modifie les conditions auxquelles le stratifié est exposé, les contraintes auxquelles les composants doivent résister, la quantité d'humidité éliminée lors du refusion et la croissance des composés intermétalliques à chaque joint.
Pâte et profil
La pâte sans plomb est spécifiée avec son propre profil, mesuré sur l'assemblage plutôt que déduit de l'affichage du four. Les pics de température se situent généralement entre 235 et 250 °C, une température suffisamment élevée pour mouiller les pastilles et suffisamment basse pour rester dans les limites des composants.
Trois conséquences pratiques :
Le temps de maintien au-dessus du point de liquidus est primordial. Un temps plus long n'est pas plus sûr : il favorise la croissance des composés intermétalliques et fragilise le stratifié. La fenêtre est délimitée des deux côtés.
La masse thermique varie. Une carte avec un plan de cuivre épais ou un connecteur de grande taille chauffe de manière inégale ; le profil est donc vérifié aux points les plus froids et les plus chauds.
Les cartes à technologies mixtes nécessitent des profils distincts pour le refusion et le brasage sélectif ou à la vague, car les composants traversants sont soumis à la vague après le brasage de la face CMS.
Composants et humidité
Un profil sans plomb chauffe chaque boîtier au plus près de sa limite. Les boîtiers en plastique absorbent l'humidité de l'air, qui se transforme en vapeur lors du refusion. Il en résulte des fissures ou un délaminage qui se manifestent par une défaillance sur le terrain plutôt que par une alarme de processus.
La gestion des niveaux de sensibilité à l'humidité fait donc partie intégrante de la fabrication : stockage à sec, contrôle de la durée de vie des composants, étuvage avant refusion si nécessaire et interdiction de laisser les bobines sur la ligne de production pendant la nuit.
Finitions et documentation
Toutes les finitions standard sans plomb sont compatibles avec les pâtes SAC (HASL sans plomb, ENIG, étamage par immersion, argentage par immersion et OSP). Le choix se base sur la planéité et la durée de conservation, et non sur la teneur en plomb. Sur le plan commercial, ce qui importe, ce sont les documents : une déclaration RoHS, les déclarations des fournisseurs de composants concernant les matériaux et un certificat de conformité pour le lot.
Reprises sous sans plomb
Les reprises sont le point faible des finitions sans plomb. La température plus élevée fragilise la pastille et le stratifié, et une deuxième, voire une troisième refusion, continue de faire croître la couche intermétallique au niveau du joint. Chauffage local, préchauffage par le bas, alliage approprié et limite de cycle documentée sont indispensables. Les règles sont claires. note de retravail La fabrication est conforme à la norme IPC-A-610 et les limites du processus sont définies par page de fabrication de PCBA Les tableaux qui nécessitent une décision finale peuvent être comparés sur le page de capacités.
