Une étude de cas sur la façon dont un adhésif polymérisable a remplacé un époxy en deux parties pour un assemblage de capteur plus rapide et amélioré le processus d'application. ...
L'adhésif UV empêche le décollement du thermocouple pour un profilage de refusion fiable.
Une étude de cas illustrant comment le collage adhésif a surpassé le ruban adhésif et la soudure dans des environnements de refusion exigeants.
Avec la densification et la complexification croissantes des circuits imprimés (PCB), la précision du profilage de refusion est devenue primordiale. Les variations de température lors du soudage peuvent engendrer des problèmes tels que des soudures froides, des déformations ou des défaillances de composants. Pour garantir des performances thermiques constantes, Institut de technologie de Rochester (RIT) en collaboration avec KIC Thermal , ont évalué plusieurs méthodes de fixation de thermocouples (TC) pour leur impact sur la fiabilité des mesures lors du refusion sans plomb.
Grâce à des tests multi-cycles approfondis, RIT a constaté que Dymax 9037-F , un adhésif polymérisable aux UV, a donné les résultats les plus précis, reproductibles et mécaniquement stables parmi toutes les méthodes évaluées.
Défi
Le profilage par refusion dépend de la qualité de la fixation du thermocouple. Les méthodes conventionnelles, telles que la soudure haute température, le ruban polyimide et le ruban aluminium, présentent chacune des risques liés au procédé :
- Les joints de soudure ajoutaient une masse thermique, introduisaient un délai de mesure et se fissuraient ou se détachaient parfois lors de cycles répétés.
- Le ruban en polyimide développait fréquemment des poches d'air, se soulevait pendant la phase liquide ou arrachait involontairement les composants de leurs supports.
- Le ruban adhésif en aluminium, même encadré de ruban polyimide, peinait à maintenir l'adhérence, provoquant le soulèvement des composants sur les cartes haute densité.
Ces difficultés ont incité l'équipe de recherche du RIT à évaluer si un adhésif polymérisable aux UV pourrait constituer une alternative discrète et stable pour la fixation de thermocouples sur des circuits imprimés densément peuplés.
Solution
RIT a effectué des tests contrôlés sur des cartes de type HDI identiques, équipées de composants allant des passifs 01005 aux QFN et BGA. Six thermocouples ont été placés sur chaque carte à l'aide de différentes méthodes de fixation, dont trois adhésifs polymérisables aux UV.
Chaque carte a subi 20 cycles de refusion sans plomb dans un four à 10 zones, tandis qu'un profileur de haute précision enregistrait les données de température tout au long des cycles. Des inspections post-refusion ont permis d'évaluer l'intégrité des liaisons, la stabilité des composants et la qualité du positionnement des thermocouples.
Parmi les adhésifs testés, le Dymax 9037-F a montré :
- Forte adhérence aux surfaces de masque de soudure
- Résistance d'adhérence constante tout au long des 20 cycles
- Un profil mince et léger, idéal pour des mesures thermiques précises
- Dosage propre et précise sans interférer avec les composants adjacents
Résultats
Intégrité exceptionnelle des obligations
Le Dymax 9037-F a conservé une adhérence optimale malgré des variations thermiques répétées, sans se fissurer, se décoller ni se dégrader. Les adhésifs concurrents et les méthodes à base de ruban adhésif nécessitaient des retouches fréquentes ou provoquaient le détachement des composants lors du refusion.
Mesures de température fiables et répétables
Les données recueillies sur 20 cycles ont révélé des températures de pointe très constantes, restant dans la plage de tolérance du thermocouple. Aucun décalage thermique ni biais de mesure n'a été observé, ce qui est attribué à la faible masse thermique de l'adhésif et à la stabilité de la liaison. Les essais de chaque jour ont montré qu'une fois l'équilibre thermique atteint dans le four, les relevés de température restaient très proches les uns des autres.
Intégration simplifiée des processus
Contrairement au brasage à haute température, l'application UV évite les chocs thermiques et ne nécessite pas le retrait des composants. Le Dymax 9037-F polymérise en quelques secondes sous une lumière UV/visible standard, permettant un placement rapide et reproductible des composants thermoélectriques, adapté aussi bien à la recherche en laboratoire qu'aux environnements de production.
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Téléchargez un exemplaire du livre blanc de l'étude : "Précision garantie : un adhésif maintient fermement le thermocouple."
*Saisissez « thermocouple » dans le champ de recherche de la page Bibliothèque de ressources pour accéder au document.
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Numéro de produit
Description du produit
Disponibilité régionale
9037-F
Adhésif agent d'encapsulation de puce électronique et de fils résistant conçu pour les applications où un agent d'encapsulation thixotrope à haute viscosité ou un matériau de barrage est nécessaire. Ce produit durcit à la lumière UV/visible et dispose d'un polymérisation thermique secondaire pour traiter les zones d'ombre. Ce matériau a une grande flexibilité, offre une résistance élevée à l'humidité et à la chaleur et émet une fluorescence bleue.
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