La colle rouge est un composé polyoléfinique utilisé dans les matériaux CMS. Contrairement à la pâte à braser, elle se solidifie après chauffage. À 150 °C, elle commence à se solidifier. Cet article vous expliquera ce qu'est la colle rouge sur les circuits imprimés, son rôle, son rôle dans le traitement des patchs et le procédé standard d'application de la colle rouge CMS.
Qu'est-ce que la colle rouge sur les circuits imprimés ?
Dans le procédé mixte CMS et DIP, afin d'éviter le passage d'un four à deux pour la soudure par refusion simple face et la soudure à la vague, la colle rouge est appliquée au centre des composants et dispositifs de la puce sur la surface de soudure à la vague du circuit imprimé. L'étain peut ainsi être appliqué une seule fois pendant la soudure à la vague, éliminant ainsi le processus d'impression de la pâte à braser.
Le procédé CMS « colle rouge » est plutôt appelé « distribution de colle ». La colle étant principalement rouge, on l'appelle communément « colle rouge ». Il existe également de la colle jaune, identique au « masque de soudure » présent à la surface du circuit imprimé, souvent appelé « peinture verte ».
On trouve généralement une boule de colle rouge au centre de la base des petits composants tels que les résistances et les condensateurs. Il s'agit de colle rouge. Le procédé de la colle rouge a été développé car de nombreux composants électroniques ne pouvaient pas être transférés immédiatement du boîtier enfichable (DIP) d'origine au boîtier monté en surface (CMS).
Sur un circuit imprimé, la moitié des composants sont DIP et l'autre moitié est CMS. Comment placer ces composants pour qu'ils puissent tous être soudés automatiquement sur la carte ? En règle générale, tous les composants DIP et CMS sont placés du même côté du circuit imprimé. Les composants CMS sont imprimés avec de la pâte à braser puis soudés au four. Comme tous les plots de soudure des composants DIP restants sont exposés de l'autre côté du circuit imprimé, ils peuvent être soudés simultanément grâce au procédé de soudage à la vague. Deux soudures sont donc nécessaires au début pour souder tous les composants.
Afin de gagner de la place sur le circuit imprimé et d'y intégrer davantage de composants, les composants CMS doivent être placés sur la face inférieure. À ce stade, les composants sont collés au circuit imprimé, puis celui-ci passe au four de soudage à la vague, ce qui permet de les étamer et de les connecter aux pastilles du circuit imprimé sans qu'ils ne tombent dans le four de soudage à la vague chaud.
Pour réaliser la soudure en une seule fois et réduire le temps de traitement, vous pouvez utiliser le soudage par refusion traversant. Cependant, de nombreux composants enfichables ne supportent pas les températures élevées du soudage par refusion ; ce procédé est donc impossible. Seules quelques grandes entreprises produisant des produits de grande taille peuvent envisager le soudage par refusion traversant et peuvent acquérir des composants enfichables coûteux résistant à des températures élevées.
Les composants CMS sont généralement conçus pour résister à la température de refusion, mais celle-ci est supérieure à celle du soudage à la vague. Ainsi, les composants CMS ne présentent aucun problème, même immergés brièvement dans un four à étain. Cependant, il est impossible de faire passer les composants CMS au four à étain avec de la pâte à braser imprimée, car la température du four à étain doit être supérieure au point de fusion de la pâte à braser. Les composants CMS tomberaient alors dans le four à étain en raison de la fusion de la pâte à braser.
Par conséquent, les composants CMS doivent être fixés au préalable, d'où l'utilisation de colle rouge.
Quel est le rôle de la colle rouge sur les circuits imprimés ?
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La colle rouge joue généralement un rôle de fixation et d'appoint. La soudure est le véritable rôle du soudage.
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Empêcher la chute des composants lors du soudage à la vague (processus de soudage à la vague). Lors de la soudure à la vague, afin d'éviter la chute des composants lors du passage du circuit imprimé dans le bac à soudure, cette colle est utilisée pour fixer les composants sur le circuit imprimé.
- Empêcher la chute des composants de l'autre côté lors de la soudure par refusion (soudure par refusion double face). Lors de la soudure par refusion double face, il est conseillé d'utiliser de la colle CMS pour éviter la chute des composants volumineux côté soudure due à la fusion de la soudure.
- Empêcher le déplacement et le positionnement vertical des composants (soudure par refusion, pré-revêtement). Utilisé lors de la refusion et du pré-revêtement pour empêcher le déplacement et le positionnement vertical lors du montage.
- Marquage (soudure à la vague, refusion, pré-revêtement). De plus, lors du changement de lot de circuits imprimés et de composants, la colle CMS est utilisée pour le marquage.
L'adhésif CMS, également appelé colle rouge CMS, est généralement rouge (ou jaune ou blanche). La pâte est uniformément répartie avec des adhésifs tels que des durcisseurs, des pigments, des solvants, etc. Elle est principalement utilisée pour fixer les composants CMS sur les circuits imprimés. Elle est généralement appliquée par dosage ou par sérigraphie. Une fois les composants fixés, ils sont placés dans un four ou un four de refusion pour chauffage et durcissement.
La colle pour patchs destinée au traitement des patchs se solidifie après chauffage. Sa température de solidification est généralement de 150 °C et elle ne fond pas, même après chauffage. Autrement dit, le durcissement thermique est irréversible. L'effet du traitement varie en fonction des conditions de durcissement thermique, des objets connectés, de l'équipement utilisé et de l'environnement d'utilisation. Lors de son utilisation, la colle doit être choisie en fonction du processus d'assemblage des circuits imprimés.
La colle rouge pour patchs est un composé chimique dont les principaux composants sont des matériaux polymères, des charges, des agents de durcissement et d'autres additifs. La colle rouge pour le traitement des patchs présente des caractéristiques de viscosité, de fluidité, de température et de mouillabilité, entre autres. L'objectif de cette colle est d'assurer l'adhérence des pièces à la surface du circuit imprimé et d'empêcher leur chute.
La colle rouge pour le traitement des patchs est un consommable pur et non un produit de fabrication nécessaire. Grâce à l'amélioration continue de la conception et de la technologie de montage en surface, le soudage par refusion traversant et le soudage par refusion double face ont été mis en œuvre, et le montage utilisant de la colle rouge pour le traitement des patchs tend à se réduire.
Procédé standard de la colle rouge CMS
Le procédé standard de production de colle rouge CMS est le suivant : sérigraphie → (dosage de colle) → montage → (durcissement) → soudage par refusion → nettoyage → détection → reprise → finition.
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Sérigraphie : Son rôle est d'imprimer de la pâte à braser ou de la colle rouge sur les pastilles du circuit imprimé afin de préparer le soudage des composants. L'équipement utilisé est une sérigraphie, située en amont de la ligne de production CMS.
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Dépose de colle : Son rôle est d'appliquer de la colle rouge sur les points fixes du circuit imprimé. Sa fonction principale est de fixer les composants sur le circuit imprimé. L'équipement utilisé est une machine de distribution de colle, située en amont de la ligne de production CMS ou derrière l'équipement de détection.
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Montage : Son rôle est d'installer avec précision les composants d'assemblage en surface sur les points fixes du circuit imprimé. L'équipement utilisé est un monteur de puces, situé derrière la sérigraphie sur la ligne de production CMS.
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Durcissement : Son rôle est de faire fondre la colle rouge afin que les composants montés en surface et les circuits imprimés soient solidement assemblés. L'équipement utilisé est un four de durcissement, situé derrière la ligne de production CMS.
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Brasage par refusion : Son rôle est de faire fondre la pâte à braser afin d'assurer une liaison solide entre les composants montés en surface et les circuits imprimés. L'équipement utilisé est un four de refusion, situé derrière la ligne de production CMS.
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Nettoyage : Son rôle est d'éliminer les résidus de soudure, tels que le flux, nocifs pour le corps humain, présents sur le circuit imprimé assemblé. L'équipement utilisé est une machine de nettoyage, qui peut être installée en position mobile, en ligne ou hors ligne.
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Inspection : Son rôle est de contrôler la qualité du soudage et de l'assemblage du circuit imprimé assemblé. L'équipement utilisé comprend des loupes, des microscopes, des testeurs en ligne (ICT), des testeurs à sonde mobile, des systèmes d'inspection optique automatique (AOI), des systèmes d'inspection par rayons X, des testeurs fonctionnels, etc. Le poste peut être configuré à l'emplacement approprié sur la ligne de production, en fonction des besoins d'inspection.
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Retouche : Sa fonction est de retoucher les circuits imprimés défectueux. Les outils utilisés sont principalement des pistolets à air chaud, des fers à souder, des postes de retouche, etc. Ils peuvent être configurés à n'importe quel endroit de la ligne de production.
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Une fois la colle rouge appliquée et les composants montés, ils peuvent être envoyés au four de polymérisation. La polymérisation est une étape clé du processus de soudure à la vague à la colle rouge. Dans de nombreux cas, une polymérisation insuffisante ou incomplète de la colle rouge (notamment lorsque les composants sur le circuit imprimé sont inégalement répartis) peut entraîner la chute des composants pendant le transport et le soudage. Par conséquent, le travail de polymérisation doit être effectué avec précaution. La colle est parfaitement polymérisée.
Conclusion
La colle rouge CMS fixe les composants lors du traitement des circuits imprimés. Bien que son utilisation diminue avec les progrès technologiques, elle reste technologiquement importante.
