DOSSIER > VERNISSAGE le test BONO décrit par Philippe PRIEUR du groupe Schneider : Qu’est ce que le test “Bono” Comment sélectionner de nos jours un consommable de brasage : (crème, flux, fil) et vérifier en même temps sa compatibilité avec un vernis de tropicalisation ?
au développement de la technologie UV LED.
Le marché évoluera dans deux directions
Puisque nous pouvons aujourd’hui efficacement protéger une carte électronique avec un vernis de technologie UV, l’équipe de recherche d’ABchimie a aussi développé des résines pouvant être appliquées en forte épaisseur (jusqu’à 5mm) . Cela permet, dans un même équipement, d’appliquer un vernis dans le même temps une protection glob top sur un composant sensible ou de venir robustifier un composant contre les vibrations.
• Les vernis non toxiques tel que le AVR80 BA garderont une large place dans les applications aéronautiques, ferroviaires et industrielles diverses
La délimitation d’une zone interdite ou l’application d’un cordon autour d’un composant pour éviter une remontée capillaire devient un jeu d’enfant ! Et cela, déposé avec le même équipement et polymérisé en un seul passage en four UV. Une révolution ! Alors, Quel est notre futur ?
Nous pouvons imaginer dans les 5 à 10 prochaines années une transition vers les vernis UV polymérisant avec LED pour tous les industriels automobiles. Pour les autres industriels, cette mutation se fera plus progressivement car non contrainte par la législation. Mais la solution d’un vernis acrylique non toxique, avec une tenue de -65°C/+150°C reste très séduisante.
• Les vernis UV LED du fait de la contrainte législative COV notamment en Europe obligera les industriels automobiles à rapidement migrer vers ce type de solutions. Comment assurer la fiabilité des sous ensembles électroniques ?
Différentes normes telles que les IPC CC 830, CEI NF EN 61086, et tests UL permettent l’évaluation des vernis de tropicalisation soumis à des environnements difficiles. Il est cependant très important de vérifier la fiabilité du système complet. En effet individuellement votre crème à braser ou votre flux passe les différents tests climatiques habituels. Mais dans certains cas la combinaison des résidus de flux, de crème, du vernis épargne, du vernis de tropicalisation crée des développements de corrosion qui affecteront le bon fonctionnement de la carte électronique. La bonne compatibilité des chimies en présence doit être vérifiée. La meilleure façon de la vérifier et ainsi s’assurer de la fiabilité de la carte électronique est de mettre en œuvre
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Bien sur le premier critère pour ces consommables est la capacité à former un joint brasé fiable de manière répétable avec une large fenêtre process. Mais définissons aussi ce que nous ne voulons pas : corrosion, électromigration et tout autre phénomène induit par les résidus de flux qui pourraient rester plus ou moins actifs sur les cartes. Evidemment nous pourrions nous reposer sur les datasheet de ces produits : test Bellcore, test SIR... Le besoin de qualifi-
cation des consommables est aussi tiré par la miniaturisation. Quand les espacements inter-pistes, et les pas des composants diminuent, les risques de défaut par électromigration augmentent. Vous avez alors deux possibilités : ouvrir la porte à tous les consommables choisis par votre fournisseur ou spécifier une liste stricte de consommables autorisés et qualifiés par vos soins. Le test « Bono » (ainsi appelé du nom de son inventeur M. Bono) est beaucoup utilisé par les donneurs d’ordres ou les fabricants des produits de brasage ou de vernis depuis les années 90. Le principe d’une mire de test avec des cellules électrolytiques a été pensé pour adresser les effets cumulatifs de la corrosion et de l’électromigration. Chaque cellule conçue sur matériau
FR4 classique est composée d’une très fine anode de cuivre entourée de deux larges cathodes. Le test consiste à la surveillance de la variation de résistance anodique pendant un vieillissement à 85°C et 85% d’humidité relative. La conclusion est prise après une durée de 15 jours dans ces conditions sous une alimentation de 20V continus. Ce test est très sensible et très discriminant envers les résidus de flux actifs et révèle toutes les interactions (bonnes ou mauvaises) avec les autres composés chimiques présents sur les cartes : Vernis de tropicalisation, résines, colles… Comme ce test est très sélectif, il vous donnera une vision claire de la performance en corrosion relative de différents consommables. Avec l’expérience vous pourriez décider une valeur de facteur de corrosion limite à ne pas dépasser. Ainsi le test Bono devient un élément clé dans la maitrise de la qualité et la fiabilité de vos cartes assemblées. Le test Bono n’est pas un standard international mais pourrait être promu comme tel à terme si les différents
utilisateurs pouvaient s’entendre sur la définition d’une mire de test commune, l’architecture des outils de test, la précision de mesure. (un exemple de coupon de test avec connexion facile par fichiers Dorés est présenté en Fig 2). Ce voyage vers la standardisation n’en est qu’au début depuis la première proposition du Dr Bono pour la vérification de la corrosivité des résidus de flux qui date de 1989.
REFERENCES: Bono D. “the assessment of the corrosivity of soldering flux residues using printing copper board track” , 1st International conference on solder flux technology , Mellon Institute, Pittsburgh, Pennsylvania, April (1989) Contact : ABchimie Jean-Pierre DOUCHY +33(0)4 74 83 12 19 jpdouchy@abchimie.com Les Cahiers de l’Industrie Électronique et Numérique - décembre 2016 - n° 90 - 39