Est-il sûr de répéter le brasage par refusion?

J'ai une carte partiellement soudée par refusion avec un QFN et quelques condensateurs et résistances 0603. Je voulais tester la fonctionnalité de cette étape avant d'aller de l'avant et de placer les autres composants dont le fonctionnement dépend du bon fonctionnement de cette étape. Étant donné que l'ajout de composants signifiera la répétition du processus de refusion, je me demandais s'il était sûr de refusionner les composants existants sur la carte?

Il n'y a pas de réponse générique, tout dépend des composants impliqués, permettez-moi d'ajouter quelques éléments à surveiller et d'en collecter quelques-uns pour plus de commodité dans les commentaires.

Tout d'abord, lisez les fiches techniques de tous les composants impliqués, ce qu'ils disent sur la refusion en général et éventuellement une deuxième refusion.

Beaucoup de choses ne seront cependant pas spécifiées dans les fiches techniques et doivent être testées, choses à surveiller:

• Si le temps passe entre les reflux, l'humidité pourrait être piégée et provoquer des éclats de pop-corn
• Certains connecteurs en plastique semblent commencer à se décomposer après une deuxième refusion, généralement cela n'est mentionné nulle part et doit être essayé
• Les condensateurs électrolytiques humides peuvent être conçus pour perdre un peu de leur électrolyte et le purger pendant la refusion. Ils utiliseraient plus que prévu.
• D'autres types de bouchons changent de valeur lorsqu'ils sont chauffés et refroidis à nouveau, ils peuvent sortir des spécifications s'ils sont chauffés une deuxième fois. Idem pour d'autres types de pièces, peut-être aussi des cristaux.

• la contrainte thermique pendant le chauffage (alors que la pièce est encore maintenue par une soudure solide) peut être trop élevée, en particulier pour les pièces MEMS et peut-être aussi les cristaux.

• Les pièces peuvent être maintenues en place par la soudure, alors faites attention à l'envers. De plus, la colle utilisée pour maintenir les pièces à l'envers peut ne pas être conçue pour un deuxième chauffage.

Il ne semble pas très logique pour un fabricant de spécifier exactement si une seconde refusion est possible. D'après mon expérience, cela ne fait généralement pas beaucoup de mal, surtout si vous gardez le profil de température exact.

Dans la fiche technique, faites attention aux conditions préalables que vous pourriez avoir violées, par exemple si elle indique que la température de stockage avant la refusion ne doit pas dépasser 85 ° C, cela pourrait soulever un sourcil quant à la raison et si la refusion la première fois devrait peut-être compter comme étant stockée ci-dessus cette température.

Faire quelques recherches indique certains effets qui pourraient se produire:

Oscillateurs à cristal montrent une déviation de fréquence décroissante après le soudage par refusion. Cela peut ne pas être pertinent pour votre conseil d'administration et faire deux reflows peu de temps après l'autre ne devrait pas faire beaucoup de différence. L'effet prend plusieurs jours à se décomposer. Ce qui est intéressant si vous pensez à calibrer la fréquence d'un appareil peu de temps après le soudage.

Un document de recherche sur la fiabilité des joints de soudure lors de plusieurs reflux indique que plusieurs reflux augmentent le risque de formation de vides dans le joint et diminuent ainsi la fiabilité du joint de soudure. La force de cet effet dépend de la pâte utilisée.

Il semble y avoir un effet sur les condensateurs multicouches (MLC). Ils recommandent de réduire le temps passé au-dessus de 230 ° C pour éviter l'amincissement de la couche barrière. Mais ils ont quelque chose en réserve pour contrer l'effet, devinez que vous devez payer un supplément pour cela. ("DLI propose des finitions de terminaison magnétique et non magnétique améliorées pour les applications nécessitant un temps de soudage prolongé ou des cycles de refusion répétés.")

Lelon écrit dans l'une de leurs directives de refusion pour les condensateurs électrolytiques afin d'éviter deux cycles de refusion chaque fois que possible. Si ce n'est pas possible, vous devez les contacter avec les profils et leur demander si cela vous convient. "N'essayez pas de refusionner trois fois."

Murata dit que pour une partie (je ne sais pas laquelle) le temps passé à haute température doit être accumulé et inférieur à celui indiqué dans la figure de ce document. Donc, à 250 ° C, cela devrait être inférieur à 20 secondes, donc la refusion 2 fois signifie 10 secondes par refusion.

Une autre recherche indique qu'il pourrait y avoir des problèmes de délaminage des PCB et de la capacité entre les couches de cuivre après plusieurs reflux. Donc, si votre conception nécessite une certaine capacité inter-couches, soyez prudent (principalement des conceptions RF, je pense).

Pour les batteries au lithium soudables par refusion , le nombre de reflux est également limité à deux fois.

Panasonic a une petite note pour les connecteurs SMD: "Le soudage par refusion double du même côté est possible"

Je n'ai trouvé aucune mention pour les circuits intégrés autre que le problème de fiabilité des joints de soudure.

Mon expérience jusqu'à présent a été que cela fonctionnait bien pour refondre une planche deux fois. Trois fois et le PCB commençait à paraître bizarre à certains moments (carte fabriquée à la main, pas un PCB de production). Si des composants traversants sont utilisés, en particulier des connecteurs, retirez-les d'abord. Les petits composants (0805) étaient généralement maintenus en place sur le côté inférieur du PCB juste par la soudure s'il n'y a pas de ventilateur soufflant directement sur la carte.

Un flux de signaux peut être très facilement interrompu via un cavalier, il est donc inutile de soumettre les composants à un processus de refusion, juste pour isoler une étape d'une autre! Votre idée de remplir partiellement une carte et de la tester entraînera probablement plus de problèmes qu'elle résout.