Solutions de soudure sans plomb pour les emballages électroniques
Le plomb est un métal lourd toxique. Récemment, il a été éliminé de l'essence, des peintures et des autres matériaux, afin de réduire le risque d'empoisonnement par le plomb. Le projet IMECAT, soutenu par le programme GROWTH, s'est fixé pour objectif d'éliminer le plomb d'une autre application commune: la soudure. L'IMEC, un centre de recherche d'avant-garde situé en Belgique, a commencé par examiner toutes les recherches précédentes en matière d'alliages alternatifs sans plomb. Plusieurs composés prometteurs ont été identifiés et leurs propriétés matérielles (notamment leur caractère plus ou moins friable) ont été évaluées dans les conditions de laboratoire. Enfin, l'IMEC s'est intéressé aux FEM (Finite Element Models, Modèles à éléments finis) pour simuler une usure normale afin d'en déduire des durées de vie théoriques. Différents types d'emballage électronique ont été évalués, y compris des matériaux de sous-remplissage de puces à bosses, des PSGA (Polymer Stud Grid Arrays, ou ensembles de grilles à ergots polymères), des BGA (Ball Grid Arrays, ou ensembles de grilles à boules), et CSP (Chip Scale Packages, ou emballages de la taille des puces), puis comparés à un référentiel étain/plomb (SnPb). L'IMEC a découvert que le fait d'augmenter le contenu en argent (Ag) entraîne une augmentation de la température à laquelle la soudure devient cassante, mais cela risque de ne pas convenir dans le cas des applications à basse température. Ils ont également identifié les conditions dans lesquelles les différents types d'emballages peuvent développer des fissures ou d'autres problèmes susceptibles d'entraîner l'échec de la soudure. L'IMEC a fait des démarches pour faire breveter ses résultats de recherche dans le cadre du projet IMECAT, résultats qui contribueront à l'élimination du plomb dans le secteur électronique.
