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Une pâte à souder sans plomb pour les systèmes électroniques

Un consortium européen a été créé pour remplacer les assemblages conventionnels soudés avec un alliage étain/plomb par un équivalent sans plomb. Une pâte à souder sans plomb a été développée et testée avant de devenir un produit standard.

Technologies industrielles

L'Europe doit développer des technologies d'interconnexion haute densité respectueuses de l'environnement afin d'assurer sa compétitivité face aux produits en provenance d'Amérique et d'Asie. Le développement de pâte à souder sans plomb par le projet IMECAT permettra aux fabricants européens d'être compétitifs sur le marché intérieur et à l'étranger suite à l'interdiction du plomb dans les brasures. Le projet IMECAT a développé une pâte à souder sans plomb permettant d'utiliser une technologie écologique d'assemblage pour les systèmes électroniques. Le consortium était composé de neuf partenaires de cinq États membres, dont C. Heraeus GmbH & Co. KG, W.C. Heraeus GMBH & CO. KG, expert en développement électronique et commercialisation de matériels d'interconnexion. L'équipe d'Heraeus a développé une pâte à souder standard utilisant une poudre de «type 3» avec un alliage étain/argent/cuivre suspendu dans un flux. Différents facteurs ont été étudiés, notamment la qualité de brasure, l'impression et la résistance à la corrosion. La qualité de brasure a été optimisée à l'aide de tests de performance de mouillage et des billes de soudure, qui ont été effectués à la fois dans l'air et dans l'azote. Les billes de soudure peuvent entraîner des courts-circuits, et par conséquent affecte la fiabilité des appareils, en particulier lorsque la taille de ces derniers est réduite. Différents facteurs ayant un impact sur le comportement à l'impression ont également été étudiés, notamment la capacité d'obtenir des pas ultra fins, la vie du stencil et l'affaissement à froid et à chaud. L'affaissement, c'est-à-dire l'effondrement de la pâte à souder appliquée dû à la gravité, est particulièrement indésirable car il entraîne un étalement de la matière au-delà de la zone où elle a été initialement déposée. À la fin du processus de test, la pâte développée a été comparée à deux autres produits déjà commercialisés. La pâte est maintenant un produit standard et est disponible sur le marché. Les chercheurs ont également développé une pâte sans plomb pour le procédé d'embossage de tranche utilisant une poudre à souder de «type 6» qui contient les particules les plus fines définies selon les normes nationales et internationales. L'équipe a testé quatre alliages sans plomb différents, le plus adapté étant le SnAg4Cu0.5 qui a servi de base pour un nouveau produit disponible pour tous les fabricants et clients intéressés.

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