Le soudage sur des substrats flexibles est un défi car même les soudures standard à basse température à base de bismuth ne sont pas compatibles avec des substrats comme le PET ou même le PET stabilisé à la chaleur qui ne peut pas tolérer les hautes températures.
Pour surmonter ce problème, beaucoup utilisent des adhésifs conducteurs. Il s'agit d'une bonne solution, mais elle présente plusieurs inconvénients : (1) l'auto-alignement automatique de la soudure, qui est une caractéristique essentielle des processus SMT, n'est pas pris en compte ; (2) les adhésifs conducteurs peuvent contribuer à la résistivité globale, ce qui place l'électronique hybride flexible au-delà des techniques standard de FPCB à base de PI (conductivité inférieure de l'encre imprimée par rapport au cuivre brut, plus conductivité inférieure des interconnexions d'adhésifs conducteurs par rapport à la soudure standard) ; et (3) les pas étroits seront difficiles à supporter.
Le traitement thermique numérique développé par Pulse Forge Inc (issu de NovaCentrix) offre une solution. Comme le montre l'illustration ci-dessous, une impulsion rapide de lumière augmente très rapidement la température de la surface du substrat, tandis que le substrat lui-même reste relativement froid, ce qui permet de fritter des encres sur des supports à faible température comme le PET et le papier.
Cette caractéristique a été largement utilisée en relation avec les encres imprimées. Il a récemment été démontré qu'elle pouvait également être utilisée pour la soudure. La deuxième diapositive montre comment la technologie PulseForge peut, en moins d'une seconde, refondre la soudure SAC305 standard, créant de bons joints et bénéficiant également de la fonction de réalignement automatique de la soudure.
La diapositive suivante montre comment la technologie PulseForge peut être déployée pour souder sur Al sur PET, permettant, par exemple, la production R2R de feuilles de LED sur un substrat PET métallisé à l'Al.
Il est intéressant de noter que cette technologie peut également être appliquée sur des substrats FR4. Dans ce cas, il y a deux avantages cruciaux : (1) une refusion rapide en seulement quelques secondes (1-3s), ce qui permet de gagner du temps (le processus de refusion standard peut être de 235C pendant 120s, par exemple), et (2) une refusion à faible consommation d'énergie, soit 10 % de l'énergie requise pour les fours de refusion standard, ce qui rend le processus plus "vert".
La diapositive ci-dessous montre que la résistance au cisaillement des joints de soudure réalisés avec la technologie de la lumière pulsée intense et la technologie du four à refusion standard sont comparables. La diapositive suivante montre que les joints sont de haute qualité avec une très faible teneur en vide et qu'une bonne couche intermétallique fine est soudée après la refusion à la lumière pulsée.
Peut-on souder des joints en l'absence de ligne de vue directe ? Les résultats obtenus sur les QFN et d'autres boîtiers où les joints ne sont pas directement visibles démontrent que c'est possible, même si cela nécessitera, à notre avis, une optimisation notable.
En fait, nous pensons qu'un savoir-faire important de l'opérateur est nécessaire pour optimiser les paramètres d'exposition en fonction de la soudure, du substrat et des boîtiers sur une carte afin de permettre le brasage à la lumière pulsée intense, car il s'agit toujours d'une technologie de refusion SMT non standard avec une nouvelle courbe d'apprentissage.
Notez que les versions en ligne des machines PulseForge peuvent traiter des substrats de 300 m de large.
Ces résultats sont fantastiques. L'outil résout un problème important dans l'électronique hybride flexible. Il peut aussi certainement avoir un impact significatif dans l'activité SMT générale sur des substrats standard comme le FR4, étant donné sa rapidité et sa nature peu énergivore. L'impact dans le monde du SMT ne se fera pas du jour au lendemain, car la technologie doit encore faire ses preuves et se développer pour devenir un procédé standard, surtout si elle souhaite un jour remplacer le procédé de refusion bien établi qui peut traiter toutes les soudures sur des cartes complexes de grande taille contenant une grande variété de types de circuits intégrés et de joints. [This is automatically translated from English]
