Brasures sans plomb pour l'électronique , livre ebook

163

pages

Français

Ebooks

2022

Écrit par
Billat Roger , Marie Lerbs

Publié par
Hermès - Editions Lavoisier

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Publié par

Hermès - Editions Lavoisier

Date de parution

01 septembre 2022

Nombre de lectures

EAN13

9782746227217

Langue

Français

Poids de l'ouvrage

27 Mo

À terme, une législation internationale encadrera sans doute tous les produits contenant du plomb. D'abord perçu comme une menace, le passage à l'électronique sans plomb peut être à présent envisagé comme une opportunité et la réglementation comme un "moteur de l'innovation". D'autres raisons justifient les efforts développés pour la mise au point de nouveaux alliages de brasure. Il s'agit notamment de réaliser des ensembles complexes, ce qui implique une remise en question de tous les éléments intervenant dans le procédé. Les surcoûts et difficultés engendrés par les nouveaux procédés sont-ils compensés ou même dépassés par les avantages techniques et environnementaux des nouvelles méthodes de brasage ? Qu'en est-il de la tenue dans le temps et de la période de transition entre électronique avec et sans plomb ? Comment contrôler la fiabilité technique des assemblages ? Saura-t-on maîtriser la formation de whiskers sur les revêtements en étain ou inventer un revêtement plus fiable ? Cet ouvrage répond à ces questions et guide les entreprises dans le passage au sans plomb, en examinant les alliages de substitution, en rappelant leurs avantages et leurs limites. Sont présentées les diverses conséquences engendrées par les nouvelles brasures sur les procédés et les composants ainsi que l'étude de la fiabilité des assemblages brasés. Enfin, les perspectives à moyen terme ainsi que des conseils pour le passage au sans plomb sont détaillés.

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Hermès - Editions Lavoisier

Date de parution

01 septembre 2022

Nombre de lectures

EAN13

9782746227217

Langue

Français

Poids de l'ouvrage

27 Mo

Brasures sans plomb pour l’électronique

©LAVOISIER, 2003 LAVOISIER 11, rue Lavoisier 75008 Paris

Serveur web : www.hermes-science.com

ISBN 2-7462-0661-7

Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d'autre part, que les analyses et les courtes cita-tions dans un but d'exemple et d'illustration, « toute représentation ou reproduction inté-grale, ou partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle.

Brasures sans plomb pour l’électronique

Marie Lerbs Roger Billat

EXTRAIT DU CATALOGUE GÉNÉRAL

Matériaux supraconducteurs, Pascal TIXADOR(dir.), 2003. Caractérisation et nettoyage du silicium, Annie BAUDRAN, François TARDIF, Christophe WYON, 2003. Microsystèmes opto-électromécanique –MOEMS, Pierre VIKTOROVITCH(dir.), 2003. Corrosion et anticorrosion –pratique industrielle, Gérard BÉRANGER, Henri MAZILLE(dir.), 2002. Conception et technologie des systèmes thermiques, René LELEU, 2002. Procédés thermiques de base, René LELEU, 2002. Dispositifs et physique des microsystèmes sur silicium, Salvator MIR(dir.), 2002. Conception des microsystèmes sur silicium, Salvator MIR(dir.), 2002. Corrosion des métaux et alliages –mécanismes et phénomènes, Gérard BÉRANGER, Henri MAZILLE(dir.), 2002. Conception de haut niveau des systèmes monopuces, Ahmed-Amine JERRAYA(dir.), 2002. Dispositifs et physique des microsystèmes sur silicium, Ahmed-Amine JERRAYA(dir.), 2002. Mise en forme des alliages métalliques à l’état semi-solide, Michel SUERY(dir.), 2002. Traitement de surface en phase vapeur, Alain GALERIE(dir.), 2002. Métallurgie et mécanique du soudage, Régis BLONDEAU(dir.), 2001. Procédés et applications industrielles du soudage, Régis BLONDEAU(dir.), 2001.

Table des matières

Préface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . Jean-Claude PREVOT

Le CEDMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Roger BILLAT

Le pôle de compétences en assemblage et analyse non destructive. . Alain CORNU

Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 1. Etat de lart sur le « sans-plomb » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. La protection de lenvironnement ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. La législation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Pression des consommateurs et stratégie marketing . . . . . . . . . .

Chapitre 2. Alliages sans plomb pour lélectronique . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Choix dun alliage de brasure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Avantages des brasures Sn/Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Caractéristiques et contraintes de lalliage de substitution . . 2.1.2.1. Température ou intervalle de fusion . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2.2. Mouillabilité ou « brasabilité » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2.3. Résistance à la fatigue thermomécanique et tenue au fluage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2.4. Composés intermétalliques et microstructure . . . . . . . . . 2.2. Les alliages de substitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Eléments de base et éléments daddition . . . . . . . . . . . . . . .

21 21 23 26

29 29 29 30 30 31

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6 Brasures sans plomb pour lélectronique

2.2.2. Alliages binaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Alliages ternaires et dordre supérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4. Alliages composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Recommandations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Brasage par refusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Brasage à la vague . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Synthèse : état des lieux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 3. Impact des brasures sans plomb sur les assemblages. . 3.1. Impact sur les procédés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Impact sur le procédé de refusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Impact sur le procédé de brasage à la vague . . . . . . . . . . . . 3.1.3. Conséquences pour les flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4. Atmosphère utilisée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Impact sur les composants et les substrats . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Contrôle de température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Nouveaux composants et nouveaux substrats . . . . . . . . . . .

Chapitre 4. Fiabilité des assemblages brasés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Modes de défaillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Contamination des brasures par des éléments métalliques extérieurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1. Le fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Le cuivre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3. Le plomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Fiabilité des alliages sans plomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. Essais de fatigue à faible fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Cycles de fatigue thermomécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.1. Fiabilité des joints obtenus par refusion . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.2. Fiabilité des joints obtenus par brasage à la vague . . . . .

Chapitre 5. Perspectives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 5.1. Les finitions sans plomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Finition des cartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2. Finition des composants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.3. Les whiskers détain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Standardisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. Le « sans-plomb » : des teneurs à définir. . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2. Standardisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40 44 48 49 51 52 53

57 57 58 63 66 71 74 74 77

81 81

84 85 85 85 87 88 89 90 96

99 99 100 106 112 115 115 116 117

Table des matières 7

Annexe 1. Des projets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . A1.1. Projets pour le choix des brasures sans plomb . . . . . . . . . . . . A1.2. Projets sur la fiabilité des alliages/optimisation du procédé. . . A1.3. Projets sur les composants/cartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A1.4. Projets sur les finitions et les problèmes de whiskers . . . . . . .

Annexe 2. Quelques fournisseurs de brasures sans plomb. . . . . . . .

Annexe 3. Standardisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .

Annexe 4. Liste des centres de compétences/organismes travaillant dans le domaine de lélectronique. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Annexe 5. Les adhésifs conducteurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .

Glossaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .

Bibliographie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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