08 – Brasage à la vague

Description

PUBLIC CONCERNÉ

Responsable de la qualité du brasage, méthodes et régleurs expérimentés.

OBJECTIFS

• Comprendre les divers phénomènes physico-chimiques, thermiques, hydrauliques, ayant un impact sur la qualité produite à la vague.
• Maîtriser la gestion globale du procédé (des caractéristiques de matières employées aux paramètres de production sur la vague).

PRÉREQUIS

• Savoir lire, écrire et compter, avoir une bonne vision et une dextérité correcte, maîtriser les unités de base géométriques et métriques.
• Niveau minimum BAC, BAC+2. Il est demandé d’avoir travaillé un minimum de 3-6 mois minimum sur des lignes de brasage à la vague traditionnelle et/ou sélective.
• Il est recommandé d’avoir assisté à la session de formation IFTEC « les cartes électroniques » pour les novices, à la session « contrôle visuel des cartes électroniques » ou à la session « formation et certification de spécialiste IPC A610 » ou encore d’avoir consulté l’IPC-A-610 ou les spécifications clients pour connaitre les critères de contrôle visuels des cartes qui ne seront pas détaillés dans ce programme.

MOYENS PÉDAGOGIQUES

• Animation par vidéo projection, photos diverses.
• Support PDF imprimable disponible en téléchargement avant la formation (résumé du cours, courbes thermiques, diagrammes, photos).
• Travaux pratiques en atelier.

ÉVALUATION DES ACQUIS

• QCM de 20 questions à livre fermé en début et en fin de stage.
• Le niveau de réussite de la formation est conditionné à un score minimum : obtention de la moyenne lors du QCM final.

PROGRAMME

1 – PRINCIPES PHYSIQUES DE RÉALISATION D’UN JOINT

• Terminologie et normes concernant le brasage. Définition des termes techniques : soudage, brasage, joint, composé intermétallique, flux, mouillage.
• Constitution d’un joint : influence de la nature des matières en présence d’alliages au plomb et sans plomb, conditions thermiques, rôle du flux.

2 – BRASABILITÉ ET MOUILLAGE

• Mouillabilité : notion de tension superficielle et application à la mesure de la brasabilité.
• Loi de Young : détermination de la formule de Young. Étude de l’influence des matières sur la qualité et la maîtrise du procédé.
• Fonctionnement du méniscomètre et mesure de la brasabilité des queues de composants, paramètres modifiant la hauteur de la remontée de l’alliage.
• Application des résultats au contrôle de la qualité de la brasabilité des circuits imprimés à réception : test, description et cas réels.
• Étude des critères de la remontée capillaire dans les trous métallisés, cas pratiques.
• Calcul de la remontée théorique dans un trou métallisé ; influence du jeu libre.

3 – LES CIRCUITS IMPRIMÉS ET LES COMPOSANTS

• Étude des caractéristiques physiques des stratifiés : dilatation, déformation, Tg, humidité.
• Influence de ces caractéristiques sur le procédé. Séchage des circuits.
• Étude des différentes finitions disponibles : caractéristiques et critères de choix.
• Composants : nature des finitions, cas des composants dorés et de l’étain chimique (whiskers).
• Les composants CMS : cas des composants céramiques.

4 – LES ALLIAGES DE BRASURE

• Notion d’alliage, de dissolution et de saturation.
• Définitions (solidus, liquidus, eutectique). Diagrammes de phase
• Les alliages classiques au plomb, les polluants et leurs effets.
• Les alliages sans plomb : liquidus / solidus des principaux alliages sans plomb utilisés : SnAg / SnCu / SnAgCu. Diagramme des phases et évolution de la structure du joint. Dissolution, aspect et oxydation.
• Analyse comparative du mouillage entre alliages au plomb et sans plomb : conséquences sur le procédé de brasage à la vague

5 – LES FLUX DE BRASAGE

• Rôle, nature et fonctionnement des flux résineux et des flux organiques non résineux.
• Incidence de la nature du flux sur le procédé de nettoyage après brasage et sur la pollution résiduelle.
• Classification normalisée des flux, norme française, norme ISO et J STD 004.
• Flux standards, flux sans nettoyage et flux sans C.O.V.
• Critères de sélection et méthodologie de qualification d’un flux.
• Comparaison de l’efficacité des flux. Principe de fonctionnement du méniscographe, analyse des courbes et interprétation.

6 – LA CONTAMINATION DES CARTES (étude simultanée à la définition des flux)

• Pourquoi nettoyer ? Perte d’isolement, corrosion électrolytique, autres problèmes.
• Mécanisme de la création d’un courant de fuite et de la corrosion électrolytique.
• Mesure de la contamination résiduelle sur les cartes terminées, principe, appareillages. Normes.

7 – LE PROCESSUS DE BRASAGE A LA VAGUE

• Principe des échanges thermiques : différence de température, débit thermique, résistance thermique. Analogie électrique / thermique
• Étude détaillée du passage des cartes sur la machine :

7.1 – 1ère étape : simple vague et circuits à composants traversants.
– Préalable : définition : réglages, paramètres et recherche d’optimum.
– Établissement d’un profil thermique théorique : choix sur le positionnement des sondes thermiques, détermination des températures importantes et critiques pour la maîtrise du procédé de brasage.
– Détails des différentes fonctions à réaliser :
Le fluxage : différents types de fluxeurs, mesure de quantité déposée, contrôle du flux.
Le préchauffage : principe de la mise en température des cartes, importance de la conception et du câblage des cartes, moyens d’action sur les courbes de mise en température. Comportement du flux pendant le préchauffage, conséquences sur la qualité du joint et sur le réglage du préchauffage. Optimisation.
La vague : réglage du RPM optimum, réglage de la plaque arrière, optimisation de la bande de contact, le brasage sélectif avec des empreintes, procédure de paramétrage, contrôles et enregistrements, profils thermiques.
7.2 – 2ème étape : CAS DES CMS
– Influence de la présence des CMS sous un circuit imprimé.
– Importance de la conception : implantation des CMS, dimensionnement des plages, plages de purges…
– Adaptation de la vague : doubles vagues, vagues turbulentes. Cas de la buse Worthmann.

8 – LE BRASAGE SÉLECTIF

• Étude des principes pour chacun des systèmes : fluxage, préchauffage, contact au bain, convoyage et contraintes associées, telles que conception des cartes, des outillages, risques sur les produits.
• Minivague (monobuse) : règles de conception de la carte, différents procédés (dip et drag soldering), réglage machine.
• Système par fontaines (multibuses).

9 – LES OPÉRATIONS MACHINES

• Récapitulatif sur les vérifications, les réglages et la procédure de paramétrage. Préparation des Travaux Pratiques

10 -TRAVAUX PRATIQUES

Sur la machine double vague traditionnelle d’IFTEC (chargée en SAC387) :

• Démonstration des procédures de réglage de la machine : fluxeur, hauteur de vague, débit d’entrée, écoulement arrière, mesure de la bande de contact à l’alliage et hauteur sous vitre…
• Déréglage et reprise de la procédure par les stagiaires.
• Paramétrage du préchauffage sur des circuits imprimés, contrôle des températures.
• Enregistrement de courbes de mise en température (Datapaq)
• Commentaires des observations