Introduire
La soudure est utilisée pour connecter les composants des cartes de circuits imprimés et leur permettre de laisser passer librement un courant pour leur permettre de fonctionner correctement. Il existe deux types de soudure utilisés dans les PCB d’aujourd’hui, à savoir le plomb et le sans plomb.
L’essor des PCB sans plomb
Dans le monde dynamique de la fabrication électronique, la transition des cartes de circuits imprimés (PCB) à base de plomb vers des cartes de circuits imprimés sans plomb n’est pas qu’une tendance. Traditionnellement, les PCB utilisaient de la soudure au plomb en raison de son excellente conductivité électrique, de son faible point de fusion et de sa fiabilité dans la création de joints de soudure solides. Cependant, le plomb est un métal toxique qui présente des risques importants pour la santé et l’environnement, ce qui incite à réévaluer son utilisation dans la fabrication de produits électroniques.
Les PCB sans plomb sont fabriqués à partir d’alliages de soudure qui ne contiennent pas de plomb, éliminant ainsi les risques associés pour la santé et l’environnement. La soudure sans plomb la plus courante est fabriquée à partir d’un mélange d’étain, d’argent et de cuivre (Sn-Ag-Cu), qui, bien que plus cher et avec un point de fusion légèrement plus élevé que la soudure traditionnelle à base de plomb, offre une conductivité électrique comparable. et la résistance mécanique.
PCB à base de plomb VS. PCB sans plomb
La principale différence entre les PCB (circuits imprimés) sans plomb et les PCB à base de plomb réside dans la composition de la soudure utilisée pour fixer les composants à la carte. La principale différence entre les PCB (circuits imprimés) sans plomb et les PCB à base de plomb réside dans la composition de la soudure utilisée pour fixer les composants à la carte. En revanche, les PCB sans plomb utilisent une soudure sans plomb. L’alliage le plus largement adopté est l’étain-argent-cuivre (Sn-Ag-Cu), bien que d’autres compositions soient également utilisées en fonction des exigences spécifiques.
Point de fusion:
La soudure à base de plomb a un point de fusion plus bas (environ 183°C pour l’alliage eutectique Sn-Pb), ce qui simplifie le processus de soudure en nécessitant des températures plus basses.
Pour la soudure sans plomb, le point de fusion est plus élevé (pour Sn-Ag-Cu, il est d’environ 217°C), ce qui nécessite des ajustements dans le processus de fabrication pour s’adapter aux températures accrues sans endommager les composants sensibles.
Fiabilité et performances :
L’utilisation de soudure au plomb a été historiquement préférée pour son excellente résistance mécanique, sa résistance à la fatigue thermique et ses performances fiables dans le temps, ce qui la rend adaptée aux applications de haute fiabilité.
PCB sans plomb Poussés par la conformité réglementaire et la demande du marché pour des appareils électroniques plus respectueux de l’environnement, les PCB sans plomb sont devenus la norme dans l’électronique grand public et dans de nombreux autres secteurs.
Implications financières et pertinence :
En général, les soudures à base de plomb sont moins chères en raison de la large disponibilité et du moindre coût du plomb. Toujours préféré dans les applications spécifiques où la fiabilité à long terme dans des conditions extrêmes est critique et où des exemptions réglementaires s’appliquent.
PCB sans plomb : le coût des soudures sans plomb est généralement plus élevé en raison des métaux plus chers utilisés et des modifications requises dans le processus de fabrication. Toutefois, les économies d’échelle et les progrès technologiques réduisent progressivement ces différences de coûts. Convient à la grande majorité des secteurs de l’électronique grand public, de l’automobile et d’autres secteurs où les réglementations environnementales et sanitaires interdisent l’utilisation du plomb.
Tendances futures
PCB sans plomb :
Adoption accrue et améliorations technologiques ： La tendance vers les PCB sans plomb devrait continuer de croître, sous l’impulsion de réglementations environnementales mondiales plus strictes et d’une prise de conscience accrue des risques pour la santé associés au plomb. La fiabilité des PCB sans plomb devrait égaler, voire dépasser, celle des PCB traditionnels à base de plomb, en particulier pour les applications à haute fiabilité dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’armée et de l’automobile.
PCB à base de plomb :
L’utilisation de PCB à base de plomb sera probablement de plus en plus limitée à des applications de niche où des exemptions réglementaires autorisent leur utilisation en raison d’exigences techniques spécifiques qui ne peuvent être satisfaites par des alternatives sans plomb. L’utilisation de PCB à base de plomb sera probablement de plus en plus limitée à des applications de niche où des exemptions réglementaires autorisent leur utilisation en raison d’exigences techniques spécifiques qui ne peuvent être satisfaites par des alternatives sans plomb.
Conclusion
Les PCB sans plomb sont fabriqués à partir d’alliages de soudure dépourvus de plomb, éliminant ainsi les risques associés pour la santé et l’environnement. Bien qu’elles soient plus coûteuses et aient un point de fusion plus élevé que les soudures traditionnelles à base de plomb, elles offrent une conductivité électrique et une résistance mécanique comparables. Compte tenu du coût, de la fiabilité, des performances et des tendances futures, la principale distinction entre les PCB sans plomb et à base de plomb réside dans la composition de la soudure utilisée pour connecter les composants sur la carte. Bien que le passage aux PCB sans plomb nécessite des ajustements dans le processus de fabrication pour s’adapter aux points de fusion plus élevés et que les coûts soient généralement plus élevés, ces différences de coûts diminuent progressivement grâce aux économies d’échelle et aux progrès technologiques.
