La couche intermétallique est cruciale
Une soudure n'est pas simplement de la soudure sur du cuivre. À l'interface, le cuivre et l'étain réagissent pour former un composé intermétallique : d'environ 1,5 à 3,5 µm dans une soudure saine, cette couche assurant la connexion électrique et mécanique.
Ce composé est fragile et s'épaissit à chaque fois que la soudure dépasse sa température de fusion. Les retouches ne sont donc pas sans coût : chaque cycle épaissit la couche, et une couche épaisse se fissure sous l'effet des cycles thermiques ou des vibrations bien plus rapidement que la soudure d'origine.
Ce mécanisme explique la plupart des règles de retouche décrites ci-après.
Limites de cycles
Une règle d'atelier efficace : limiter le nombre de cycles de retouche par soudure, les consigner et mettre au rebut l'assemblage lorsque la limite est atteinte. Trois cycles constituent une limite courante ; le nombre exact doit figurer dans les instructions de travail, car il dépend de l'alliage, de la taille de la pastille et de l'inertie thermique.
La même logique limite le nombre total de réparations par carte. Une carte réparée à six endroits n'est plus conforme au produit ayant passé le contrôle qualité initial.
Un retrait par pastille
Le retrait d'un composant induit un cycle thermique complet sur chaque pastille en contact. Deux tentatives de retrait sur la même pastille doublent l'exposition thermique et la croissance intermétallique. Le cuivre à la sortie du cylindre – déjà la couche la plus fine de la carte – est le premier élément à se détériorer.
Concrètement, cela signifie : vérifier le composant avant son installation et, s'il doit être retiré, n'utiliser la pastille qu'une seule fois. Sur un assemblage sans plomb, un second retrait peut entraîner le décollement des pastilles.
Composants BGA
La reprise des BGA et CSP est une procédure spécifique : préchauffage par le bas, profil de température contrôlé mesuré au niveau du composant, utilisation d'un gabarit de rebillage et contrôle par rayons X du résultat. Le rebillage en interne fait partie intégrante du service, précisément pour cette raison : il est généralement plus économique de rebiller une carte retournée avec une bille décollée que de la mettre au rebut.
Le mode de défaillance à surveiller est un joint d'apparence correcte qui ne l'est pas : une bille qui ne s'est pas complètement affaissée ou un vide sous la pastille côté puce, ne sont visibles qu'aux rayons X.
Chaleur, humidité et carte elle-même
La reprise chauffe le stratifié ainsi que le joint. Une carte ayant absorbé de l'humidité peut se délaminer ou cloquer au contact du fer à repasser ou de l'air chaud. C'est pourquoi les cartes stockées dans un environnement humide sont étuvées avant reprise. Les limites de courbure et de torsion restent applicables : une carte qui n'est plus plane ne sera pas correctement positionnée lors de l'étape d'assemblage suivante.
Enregistrements et réinspection
Chaque réparation est enregistrée et réinspectée. Inspection optique pour les joints visibles, radiographie pour les joints cachés et nouveau test du réseau concerné au minimum. La qualité d'exécution est évaluée selon la norme IPC-A-610, avec comme référence le premier article. Note FAI comme référence pour l'état des joints avant la réparation.
Les limites qui déterminent la réussite ou l'échec de la construction sont décrites dans le document. note d'inspection; le processus lui-même est sur le page des services d'assemblage.
