LES ALLIAGES ET FLUX DE BRASAGE

Ph Dondon © Copyright  2002

 


Le brasage a pour but d'assurer la tenue mécanique des composants sur leurs supports. tout en établissant la continuité électrique dans toutes les conditions d'utilisation du matériel.

La faible élévation de température admise par la plupart des éléments à rapporter nécessite l'emploi de matériaux à bas point de fusion. Or, il n'existe pas de métal pur ayant des caractéristiques de soudage intéressantes aux températures considérées. C'est pourquoi, on est amené à utiliser des alliages binaires voire ternaires..

Il faudra cependant choisir l'alliage adéquat pour qu'il puisse supporter la température de fonctionnement maximum de la carte sous peine de voir les composants "se mettre à flotter"...


1. LES PRINCIPAUX METAUX DE BASE

Métaux de base
Point de fusion
indium (In)
155°C
Etain (Sn)
232°C
Bismuth (Bi)
270°C
Cadmium (Cd)
320°C
Plomb (Pb)
327°C
Zinc (Zn)
419°C
Antimoine (Sb)
630°C
Argent (Ag)
960°C
Or (Au)
1064°C
Silicium (Si)
1410°C

2. DIAGRAMMES DE PHASES

Si l'on associe deux métaux (A) et (B) , on constate que la température de fusion diminue. Elle passe même par un minimum pour une proportion particulière de l'un et de l'autre. Ce point s'appelle le point d'eutexie. On représente ce phénomème sous forme d'un diagrammme de phase (répertorié dans la littérature.. )

(C) : A et B liquide

(D) :A et B solide

(L+A) : A solide en suspension dans B liquide ( mélange pâteux)

(L+B) : B solide en suspension dans A liquide (mélange pâteux)

(E) : point d'eutexie

(H) et (K) : point de saturation axe verticaux gauche et droits

 

 

diagramme de phase ou d'état

 

Ci après les températures de fusion de quelques alliages classiques :

Alliage
% en poids
Température de fusion
Sn-Pb-Cd
50-32- 18
145°C
In-Pb-Ag
80-15- 5
149°C
Sn-Pb-Ag
62-36- 2
178°C
Sn-Pb
63-37
183°C
Sn-Pb-Sb
63-36,7- 0,3
183°C
Sn-Pb-Sb
60-39,7- 0,3
188°C
Au-Sn
80-20
280°C
Pb-Sn-Ag
93,5-5-1,5
301°C

le classique Sn Pb 60-40(*)

(*) NOTA : Depuis 2004, le plomb est interdit dans les alliages de brasure.

3. LE FLUX (un additif indispensable et nécessaire)

En électronique, on utilise des flux résineux à base de colophane ou bien des flux organiques non résineux. Ils sont (ou non) incorporés dans les alliages de brasure. En général, les brasures vendues sous forme de fils avec âme, intégre ce flux. Sinon, il faut l'acheter en flacon ou bidon.

Les fonctions du flux sont les suivantes :

4. LES SUPPORTS

Pour les supports classiques epoxy FR4 : pas de précaution particulières avant report des composants.

Pour des supports polyimide (qui par nature retiennent l'humidité) et destinés à des applications haute température, il est conseillé de les placer en étuve à 90° pendant une heure et d'effectuer le report des composants dans les instants qui suivent la sortie de l'étuve.

cliquez en haut sur x pour refermer la fenetre