Comment lire un TDS de pâte à souder : 12 groupes de spécifications importants

Réponse rapide : que devrait vous dire un TDS de pâte à souder ?

Au minimum, une fiche technique de pâte à souder doit identifier ou soutenir l'évaluation de :

• composition de l'alliage ;
• solidus, liquidus ou plage de fusion ;
• Type de poudre et distribution-granulométrique ;
• teneur en métal ;
• classification des flux ;
• viscosité et ses conditions d'essai ;
• comportement d'affaissement ou de thixotropie ;
• force de virement et durée de vie du virement de bord ;
• vie de pochoir ou vie professionnelle;
• température de stockage et durée de conservation ;
• conditions d'application recommandées ;
• conseils de refusion, de résidus et de nettoyage.

Pâte à souder-de qualité électroniqueest un système de matériaux combinés, pas seulement de la poudre d'alliage. La fiche technique du produit prend en charge le contrôle et la planification des processus, mais elle ne remplace pas un essai de production contrôlé.

Le fonctionnaireNorme de pâte à souder IPC J-STD-005Brépond aux exigences de qualification et de caractérisation de la pâte à souder. Utilisez la norme achetée, la documentation produit actuelle et les exigences du client pour une approbation formelle.

TDS contre SDS contre CoA

Ces documents répondent à des questions différentes et ne doivent pas être considérés comme se substituant les uns aux autres.

Une TDS rapporte souvent des valeurs typiques et des conditions de traitement recommandées, bien que certains documents contiennent également des limites de spécifications. Un CoA peut fournir des preuves au niveau du lot-, mais son contenu dépend du fournisseur, des spécifications d'achat et de l'accord de qualité.

Pour les lecteurs qui ont besoin d'abord des bases matérielles, l'article surcomment fonctionne la pâte à souderexplique la relation entre la poudre d'alliage, le flux et le chauffage.

Valeurs typiques, cibles et limites de spécification

Avant de comparer deux spécifications de pâte à souder, identifiez ce que représente chaque numéro.

Si le TDS ne distingue pas ces catégories, demandez des éclaircissements avant d'utiliser la valeur dans un plan d'inspection entrant ou une spécification d'achat.

1. Composition de l'alliage

L'alliage est la première spécification de pâte à souder à vérifier. Une TDS doit identifier la composition réelle, telle que SAC305, Sn63/Pb37, Sn42/Bi58, un alliage SnAgCu à faible teneur en argent- ou une autre formulation définie.

Le termesans plomb-sans plombn’est pas suffisamment précis. Différents alliages-sans plomb peuvent avoir un comportement de fusion, des propriétés mécaniques, un coût et une compatibilité différents avec la soudure existante.

La sélection de l'alliage affecte :

• température du processus ;
• comportement mouillant;
• performances en fatigue thermique ;
• compatibilité avec un assemblage existant ;
• exposition à la température des composants ;
• exigences réglementaires et clients.

Lors du remplacement d'un matériau, déterminez si les spécifications d'assemblage approuvées autorisent un changement d'alliage. Le guide dealliages de soudure à l'étain pour l'assemblage de PCBfournit un contexte de sélection-d'alliage supplémentaire.

2. Gamme Solidus, Liquidus et Melting

Un TDS peut indiquer un point de fusion unique, des températures de solidus et de liquidus distinctes ou une plage de fusion.

Un alliage eutectique passe du solide au liquide à une température définie. Un alliage non-eutectique traverse une plage dans laquelle coexistent des phases solides et liquides.

Cette distinction est importante dans les-assemblages sensibles à la chaleur, le brasage séquentiel, le traitement à basse-température et les produits qui contiennent déjà un alliage à point de fusion inférieur-.

La température de fusion n’est pas la même que la pointe requise du four. L'alliage de soudure au niveau des joints doit rester au-dessus du liquidus pendant une période spécifique au processus-suffisamment longue pour supporter le mouillage, sans exposer la carte et les composants à une chaleur inutile.

Une courbe de refusion dans un TDS est une fenêtre de départ. Mesurez le profil final sur le véritable assemblage PCB. Pour les applications avec une exposition thermique limitée, vérifiez si unpâte à souder-sans plomb à basse-températurerépond à toutes les exigences en matière de matériaux et de fiabilité.

3. Type de poudre et répartition des particules

Le type de poudre décrit une distribution granulométrique-contrôlée. Les matériaux SMT courants peuvent utiliser une poudre de type 3, de type 4, de type 5 ou plus fine.

La fiche technique doit idéalement identifier :

• Type de poudre ;
• plage nominale de particules ;
• taille limite supérieure-des particules ;
• informations sur la forme des particules ou la sphéricité ;
• la méthode de classification ou d’essai.

Ne sélectionnez pas une pâte à partir du numéro de type uniquement. Les performances d'impression dépendent également du véhicule de flux, de la teneur en métal, de la géométrie du pochoir et des conditions de l'imprimante.

Pour les applications au pochoir, comparez la limite supérieure de taille des particules avec la plus petite ouverture critique, puis évaluez le rapport de surface et l'efficacité du transfert. L'article surpropriétés physiques de la pâte à souderexplique pourquoi la taille des particules n'est qu'un élément du comportement du matériau.

4. Contenu métallique

La pâte à souder contient de la poudre métallique et un véhicule contenant du flux-. La teneur en métaux est généralement exprimée en pourcentage en poids.

Cela peut influencer le volume de l'alliage déposé, la rhéologie, l'affaissement, la réponse à l'impression, le volume des résidus et le comportement de distribution. Un pourcentage plus élevé n’est pas automatiquement meilleur.

Lorsque vous comparez des produits, vérifiez que les valeurs utilisent la même base et la même méthode de test. Une petite différence numérique peut ne pas être significative lorsque les formulations ou les méthodes d'application prévues sont différentes.

Évaluez la teneur en métal ainsi que la viscosité, la géométrie du dépôt, la libération du pochoir, les résidus et le volume de soudure restant après la refusion.

5. Classification des flux

Le système de flux élimine les oxydes, protège les surfaces métalliques pendant le chauffage et favorise le mouillage. Une TDS utile doit identifier la classification de flux pertinente ou diriger le lecteur vers la documentation à l'appui.

Déterminer:

• si la chimie est de la colophane, de la résine, organique ou d'une autre catégorie ;
• le niveau d'activité;
• la classification des halogénures applicable ;
• si le résidu n'est pas-propre, hydrosoluble-ou lavable ;
• si une allégation de zéro-halogène est prise en charge par une méthode de test indiquée ;
• si la compatibilité des résidus a été évaluée pour des tests ou un revêtement conforme.

Le fonctionnaireNorme de flux IPC J-STD-004Dcouvre les exigences de classification et de caractérisation des flux de brasage.

La classification des flux et une allégation marketing-totale sur les halogènes ne sont pas nécessairement la même déclaration. Revoyez la base du test plutôt que de vous fier uniquement à la formulation. La comparaison depâte de flux et pâte à souderpeut également éviter toute confusion matérielle.

Pour les applications qui nécessitent un contrôle documenté des halogènes, examinez les allégations de processus et de fiabilité associées à unpâte à souder halogène haute-fiabilité zéro-.

6. Viscosité et conditions de test

Un indice de viscosité n'est utile que lorsque les conditions de test sont connues.

Le cas échéant, la TDS doit identifier :

• température d'essai ;
• instrument ou méthode d'essai ;
• broche ou rotor ;
• vitesse de rotation ;
• procédure de conditionnement ;
• unités de mesure.

Deux produits peuvent afficher des valeurs différentes car ils ont été testés dans des conditions différentes. Une pâte d'impression au pochoir-, une pâte à distribuer à l'aiguille-et un matériau de jet nécessitent également un comportement rhéologique différent.

Ne comparez pas les produits destinés à différentes méthodes de dépôt à partir d’un même indice de viscosité. Le guide deméthodes d'application de la pâte à souderexplique pourquoi l'impression, la distribution et d'autres processus nécessitent des fenêtres de matériaux différentes.

7. Thixotropie et affaissement

La pâte à souder doit couler pendant l'application d'une force, puis récupérer suffisamment de structure pour conserver la forme imprimée.

Ce comportement peut être décrit par la thixotropie, la récupération de viscosité, les performances d'affaissement ou la définition d'impression.

Une mauvaise récupération peut permettre aux dépôts de se propager vers les coussinets voisins. Une résistance excessive à l’écoulement peut contribuer à un remplissage incomplet de l’ouverture ou à des problèmes de libération.

Pour un travail de-pitch précis, recherchez des informations sur la-température ambiante et sur l'affaissement de température-élevée, les conditions de test et les critères d'acceptation. Une déclaration telle queexcellente résistance à l'affaissementest moins utile qu’une méthode et un résultat définis.

8. Force de virement et durée de vie du virement de bord

Après l'impression, la pâte à souder maintient temporairement les composants avant la refusion. Le comportement du pointage affecte la stabilité du placement, le mouvement pendant la manipulation, l'assemblage double face-et le délai autorisé avant la refusion.

• Force de virementdécrit la capacité de la pâte à retenir un composant.
• Vivez la viedécrit combien de temps cette capacité de rétention reste utile.
• Durée de vie du pochoirdécrit combien de temps la pâte reste utilisable sur le pochoir dans des conditions définies.

Une ligne de production avec un long délai de placement-à-refusion peut avoir besoin d'une fenêtre de pointage différente de celle d'une ligne continue rapide.

9. Durée de vie du pochoir et pause de récupération

La durée de vie du pochoir décrit la durée pendant laquelle la pâte peut rester sur le pochoir tout en conservant un comportement d'impression acceptable dans des conditions données.

Le résultat dépend de la température ambiante, de l'humidité, de l'activité de l'imprimante, de la durée de la pause, du débit d'air, du nettoyage du pochoir, du réapprovisionnement en pâte et de la définition des performances acceptables.

Une valeur globale telle que huit heures ne signifie pas nécessairement que le matériel peut rester intact pendant cette période et redémarrer sans ajustement.

Un essai de production doit inclure une impression continue, une pause planifiée, un redémarrage des impressions, une comparaison SPI, l'observation du roulement de la pâte et du remplissage des ouvertures, ainsi que des vérifications de la contamination du dessous. La pause de récupération peut être plus informative que la valeur de vie du pochoir -.

10. Stockage, durée de conservation et réchauffement

Les instructions de stockage sont spécifiques au produit-. La fiche technique doit indiquer la température requise, la durée de conservation non ouverte, les conditions de l'emballage, la procédure de réchauffement, la manipulation après ouverture et si le matériau utilisé peut être retourné dans son contenant d'origine.

Suivez les instructions de réchauffement du fournisseur et gardez le récipient scellé jusqu'à ce que la condition spécifiée soit atteinte. La taille de l'emballage affecte la rapidité avec laquelle le matériau atteint son état de fonctionnement, de sorte qu'une seringue et un grand pot ne devraient pas automatiquement recevoir le même temps de réchauffement.

Enregistrez la date de fabrication, la date de péremption, la date et l'heure d'ouverture placées sur le pochoir. Ces horodatages permettent de retracer un défaut ultérieur jusqu'à l'historique réel du matériau.

L'article surdurée de conservation et stockage de la pâte à soudercouvre plus en détail les principaux risques de manutention.

11. Fenêtre d'impression et d'application

Le TDS peut recommander le type de raclette, la vitesse d'impression, la pression, la vitesse de séparation, l'épaisseur du pochoir, les conditions ambiantes, la pression de distribution, la taille de l'aiguille ou l'intervalle d'application.

Ce sont des conditions de départ, pas des recettes universelles pour les machines. Les résultats peuvent changer en fonction de la géométrie de l'ouverture, de l'épaisseur de la feuille, du support de la carte, des joints, de la conception de l'imprimante, de l'âge de la pâte et des conditions environnementales.

Vérifiez que la fiche technique est rédigée pour la méthode prévue :

• impression au pochoir;
• distribution par seringue ou pneumatique ;
• impression à jet;
• retravailler;
• épingler-dans-coller.

Un matériau optimisé pour une méthode ne doit pas être considéré comme adapté à une autre. Le dépôt sans-contact peut nécessiter un objectif-conçupâte à souder pour impression jet-.

12. Refusion, résidus et nettoyage

Un TDS peut inclure un profil de refusion suggéré ou une fenêtre thermique générale. Examinez le guidage de la rampe, la plage de trempage, le temps au-dessus du liquidus, la plage de pic, les guidages de refroidissement, l'atmosphère, l'apparence des résidus et les recommandations de nettoyage.

La courbe fournie est normalement un point de départ. Le profil final dépend de la masse thermique de la carte, des limites des composants, de la finition, de l'alliage et de la capacité du four.

Les informations sur les résidus doivent répondre davantage que la question de savoir si le produit est décrit comme non-propre. Déterminez si le résidu est collant, si le nettoyage est autorisé, quel nettoyant est compatible, si le résidu convient aux tests électriques et si des preuves de compatibilité ou de fiabilité du revêtement sont disponibles.

Un résidu visuellement petit n’est pas automatiquement acceptable sur le plan électrique. Les critères d'acceptation doivent provenir des exigences du client, de la capacité du processus interne et des spécifications d'assemblage applicables.

Comment comparer deux fiches techniques de pâte à souder

Utilisez une comparaison structurée avant de considérer les allégations marketing ou le prix.

Exemple de comparaison hypothétique

L'exemple suivant est illustratif et ne représente pas un produit commercial spécifique.

Le produit A indique une valeur de viscosité mesurée à 25 degrés à l'aide d'une méthode de rotation. Le produit B indique une valeur inférieure mais utilise un instrument, une vitesse et une procédure de conditionnement différents. Les nombres ne peuvent pas être classés directement.

L'étape suivante consiste à obtenir des conditions de test comparables ou à évaluer les deux matériaux lors du même essai d'impression. Une viscosité signalée plus faible ne prouve pas une impression plus facile, un meilleur démoulage ou une plus grande stabilité du processus.

Contrôle des révisions et spécifications d'achat

L'approbation technique doit inclure le contrôle des documents, et pas seulement les propriétés des matériaux.

Enregistrer:

• Numéro de révision TDS ;
• date d'entrée en vigueur ou d'émission ;
• Révision de la FDS ;
• code de produit et emballage approuvés ;
• Type d'alliage et de poudre approuvé ;
• éléments CoA requis ;
• changement de fournisseur-exigences en matière de notification.

Une TDS ne peut pas constituer une garantie contractuelle. Lorsqu'un paramètre est essentiel à l'acceptation à réception ou à la fiabilité de la production, placez l'exigence convenue dans les spécifications d'achat ou l'accord qualité et définissez la manière dont la conformité sera démontrée.

Drapeaux rouges dans une TDS de pâte à souder

Demander des éclaircissements lorsqu'une fiche technique :

• indique uniquement sans plomb-sans identifier l'alliage ;
• donne un type de poudre sans plage de particules ;
• répertorie la viscosité sans conditions de test ;
• affirme qu'il n'y a pas de nettoyage-sans classification de flux ni preuve de résidus ;
• donne une durée de conservation sans conditions de stockage ;
• répertorie la vie du pochoir sans définir l'environnement ;
• présente une courbe de refusion valable pour chaque carte ;
• utilise une formulation sans-halogène ou sans halogène-sans base de test déclarée ;
• ne contient aucune date de révision ;
• mélange les valeurs typiques et les limites garanties sans les identifier ;
• ne fournit aucun chemin vers la documentation SDS ou-au niveau du lot.

Les informations manquantes ne rendent pas automatiquement le matériel inadapté, mais empêchent une comparaison technique complète.

Ce que le TDS ne peut pas prouver : liste de contrôle pour les essais SMT

Une revue documentaire devrait conduire à un essai contrôlé.

Avant l'impression

• Enregistrez le produit, le numéro de lot et la date de péremption.
• Vérifiez l’historique de stockage et de réchauffement.
• Documentez les instructions de mélange, l’état du pochoir et les conditions de la pièce.
• Enregistrez les paramètres de l’imprimante et la géométrie d’ouverture critique.

Pendant l'impression

• Évaluez le roulement, le remplissage de l’ouverture et le relâchement.
• Mesurez le volume, la hauteur et la variation de la superficie du dépôt.
• Vérifiez l'efficacité du transfert et imprimez-pour-la cohérence de l'impression.
• Incluez une pause et un redémarrage planifiés.
• Vérifiez le dessous du pochoir pour déceler toute contamination.

Pendant le placement et la refusion

• Vérifiez la stabilité des composants et la rétention du collant.
• Mesurez le profil de refusion sur la carte réelle.
• Inspectez le mouillage, les boules de soudure, les chutes, les pontages et les résidus.

Après refusion

• Utiliser l’inspection visuelle ou l’AOI, selon le cas.
• Utilisez les rayons X-pour les joints cachés si nécessaire.
• Effectuer des tests électriques, de propreté ou de fiabilité selon les exigences du produit.
• Enregistrez le lot de matériaux exact et les conditions de traitement.

Le guide deinspection de la pâte à souder et qualité des PCBexplique pourquoi les données d'impression doivent être collectées avant le placement et la refusion masquent le dépôt d'origine. Plus largeméthodes d'évaluation des performances de soudurepeut soutenir le plan de qualification final.

Conclusion

Une fiche technique de pâte à souder doit être traitée comme un document de décision et non comme une garantie de production complète. Confirmez d'abord l'alliage, le comportement de fusion, la distribution de la poudre et la classification du flux. Comparez ensuite la teneur en métal, la viscosité, l'affaissement, le pouvoir collant, la durée de vie du pochoir, le stockage et les conseils d'application dans des conditions de test équivalentes.

La décision finale doit provenir d'exigences documentées et d'un essai SMT contrôlé. L'impression répétée, le SPI, le profilage de refusion mesuré et l'inspection post-refusion montrent si le matériau correspond à l'objectif du PCB, de l'équipement et de la fiabilité.

Pour une recommandation basée sur l'alliage, le type de poudre, le système de flux, la géométrie du pochoir, les exigences de stockage et d'application, soumettez les détails du processus via lePage de demande de renseignements YIHMA.