Prototypage avec stencils de soudure

Les stencils de soudure sont le plus souvent utilisés dans les processus d'assemblage de cartes à circuit imprimé. Des cartes à circuit imprimé nues sont disposées sur une ligne d'assemblage, où de la pâte à braser est appliquée automatiquement, suivie par des composants placés avec précision sur les pastilles de soudure correspondantes. Enfin, la pâte à braser sur l'ensemble de l'assemblage est refusionnée puis refroidie, et la carte est ainsi terminée.

Pour garantir la qualité des connexions électriques des assemblages résultants, la quantité et le placement de la pâte à braser sont essentiels. Si la pâte à braser n'est pas appliquée correctement, la carte risque de présenter des défauts, notamment des connexions qui se touchent, des connexions ouvertes, une formation de billes de soudures, des composants qui se redressent et des remplissages insuffisants. Tous ces défauts auront un impact sur les performances et la fiabilité de l'assemblage final. Les stencils de soudure simplifient l'application de la pâte à braser en agissant comme un masque, afin de s'assurer que la pâte est uniquement appliquée là où il faut. Ce processus est souvent appelé « sérigraphie à la pâte à braser », car il est similaire au processus de sérigraphie.

Les stencils de soudure sont de fines feuilles de métal ou de polymère comportant une série de trous qui correspondent aux pastilles d'empreinte d'un circuit imprimé. Il existe des stencils à empreinte standard pour les cartes Breakout CMS, et de nombreux fabricants de circuits imprimés proposent des stencils personnalisés qui s'adaptent à la conception du circuit imprimé du client. Lorsqu'ils sont utilisés dans des systèmes automatisés d'assemblage de cartes à circuit imprimé, les stencils sont maintenus fermement dans un cadre. Ensuite, une fois le stencil placé sur un circuit imprimé nu, la pâte à braser est appliquée sur le stencil à l'aide de raclettes automatisées. Ce processus permet un dépôt uniforme de pâte sur chaque carte. Avec un peu de pratique, on peut profiter des avantages des stencils lors de la création manuelle de prototypes CMS.

Voici quelques points à garder en tête lors du prototypage avec des stencils de soudure afin d'obtenir les meilleurs résultats :

· La pâte à braser doit être à température ambiante avant d'être étalée afin de se répartir de manière optimale dans toutes les découpes et ne pas être retirée avec la raclette.

· Placez le circuit imprimé dans un cadre robuste. L'épaisseur du cadre doit être la même que celle du circuit imprimé sur lequel la soudure doit être réalisée. Cela permet d'avoir un bon alignement coplanaire entre le stencil et le circuit imprimé, évitant ainsi qu'un surplus de soudure ne coule en dessous du stencil. Fixez fermement un côté du stencil au cadre à l'aide de ruban adhésif pour éviter qu'il bouge et que cela entraîne un désalignement.

· Tenez la raclette à un angle de 45 degrés par rapport à la surface du stencil. Étalez la pâte à braser sur l'ensemble du stencil d'un seul mouvement régulier, en exerçant toujours la même pression. Évitez de faire plusieurs passages, car cela augmente les risques de faire couler de la pâte à braser en dessous du stencil ou de l'enlever des pastilles.

N'oubliez pas que la pâte à braser est assez flexible : la tension de la surface permet souvent de corriger les erreurs mineures lors de la refusion. Si vous constatez des défauts après la refusion, vous pouvez les corriger à la main. Si le processus d'application de la pâte ne se passe pas comme prévu, sachez que le nettoyage de toute la pâte sur la carte pour recommencer est plus compliqué qu'il n'y paraît. Cette opération fait souvent pénétrer la pâte dans les orifices et dans les coins des pastilles, ce qui peut provoquer des défauts lors de la refusion. Lorsque vous avez terminé d'utiliser un stencil, nettoyez-le bien avec de l'alcool isopropylique. Stockez les stencils en les insérant entre deux surfaces planes afin d'éviter de les endommager ou de les plier.

Une fois que vous saurez bien utiliser un stencil pour appliquer de la pâte à braser pour vos prototypes CMS, vous pourrez créer des projets plus haut de gamme en moins de temps, ce qui vous permettra d'enchaîner les conceptions plus rapidement et d'avoir moins de problèmes à régler après la refusion.