Brevet FR2753921A1 — publié le 19980403

La présente invention concerne les fours de refusion de pâte à souder. Les fours de refusion de pâte à souder sont couramment utilisés pour l'assemblage d'éléments électroniques, par exemple le brasage d'une puce semiconductrice à une base métallique. On applique la pâte à souder aux surfaces des éléments qui doivent être soudés, et on place celles-ci en contact mutuel, souvent avec l'aide d'un adhésif, pour assurer qu'elles conservent leur position. On introduit ensuite les éléments passés à la pâte dans un four de refusion, qui comporte une zone de chauffage localisé. Lorsque les éléments entrent dans cette zone de chauffage, la pâte à souder fond sur place. Les éléments sont ensuite retirés de la zone de chauffage, et la soudure se solidifie, ce qui produit une jonction soudée entre les éléments. Un problème lié à ce type de solution est que le flux disposé à l'intérieur de la soudure s'évapore souvent dans la zone de chauffage pour se condenser ensuite à l'intérieur de zones plus froides du four, en s'accumulant sous la forme d'un dépôt de liquide condensé sur les parois internes du four. Ceci nécessite un nettoyage régulier des parois du four, et demande de ce fait un démontage du four. On sait en outre que le dépôt de flux liquide peut tomber des parois internes du four, de sorte qu'il gâche le processus de production en adhérant aux éléments ou à d'autres pièces disposées à l'intérieur du four, comme la bande transporteuse. L'invention vise à produire un procédé et un appareil de refusion de pâte à souder, permettant de réduire les inconvénients cités ci-dessus. Selon l'invention, il est proposé un four de refusion de pâte à souder permettant le soudage, avec flux, d'au moins deux composants, le four comprenant: un moyen servant à chauffer les deux, ou plus de deux, composants jusqu'à une première température après qu'un mélange flux-soudure a été appliqué; et un élément condenseur de flux disposé de façon à recueillir le flux liquide, où tout flux qui s'est évaporé à la première température est condensé et recueilli par l'élément condenseur de flux. De préférence, l'élément condenseur de flux comprend des tubes disposés de façon à recevoir de l'eau refroidie et, ainsi, maintenir une deuxième température plus basse que la première température. Le chauffage a lieu de préférence dans une première zone du four, et le condenseur de flux est disposé à l'intérieur d'une deuxième zone du four. De préférence, les éléments sont transférés de la première zone du four à la deuxième zone du four par l'intermédiaire d'une bande transporteuse. L'élément condenseur de flux est de préférence capable d'être retiré du four. De cette manière, on produit un four qui empêche sensiblement que des dépôts non voulus de flux n'adhèrent aux parois du four ou ne tombent sur les éléments en train d'être soudés. La description suivante d'un mode de réalisation, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages ; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue latérale d'un four de refusion de pâte à souder selon l'invention ; et la figure 2 est une vue en bout du four de refusion de pâte à souder présenté sur la figure 1. On se reporte à la figure 1, qui montre un four de refusion de pâte à souder 10 comprenant une chambre de chauffage 20, une chambre de refroidissement 30, un élément condenseur de flux 40 et une bande transporteuse 50. La chambre de chauffage 20 comporte un appareil (non représenté) qui sert à chauffer la chambre (ou une partie de celle-ci) jusqu'à une température élevée convenant pour la fusion de la pâte à souder. La chambre de refroidissement 30 incorpore le condenseur de flux 40, lequel est relié de manière amovible au plafond de la chambre de refroidissement. Comme on peut le voir également sur la figure 2, le condenseur de flux 40 comprend un certain nombre de tubes 45, raccordés à une entrée de fluide 46. De l'eau additionnée de glycol, à une température d'environ 5iC, est envoyée dans l'entrée de fluide 46 et est amenée à circuler dans les tubes 46. De cette manière, le condenseur de flux 40 est maintenu à une température d'environ 5*C. Pour aider encore au refroidissement, la chambre de refroidissement est dotée d'un tube de refroidissement 35, dans lequel de l'eau glycolée refroidie 37 passe. En fonctionnement, un certain nombre de composants peuvent se trouver dans l'obligation d'être soudés à un substrat. On applique de la pâte à souder, qui consiste en un mélange de flux et de soudure, aux composants et au substrat, au niveau des surfaces qui doivent être soudées ensemble. On place ensuite ces surfaces en contact mutuel, souvent avec une forme d'adhésif temporaire servant à assurer un alignement correct, et on charge le tout sur la bande transporteuse 50. Le substrat, auquel des composants sont attachés, est ensuite envoyé, par la bande transporteuse 50, jusque dans la chambre de chauffage 20, où il est chauffé jusqu'à une température suffisante pour faire fondre la pâte à souder. Ainsi, les composants se soudent au substrat sur place. Une partie du flux contenu dans la pâte à souder s'évapore lorsqu'on chauffe le substrat. Celle-ci reste à l'état gazeux dans la région de la chambre de chauffage 20. Après un temps suffisant pour que la soudure ait complètement fondue, la bande transporteuse 50 fait sortir le substrat du four, via la chambre de refroidissement 30. Tout flux qui s'est évaporé à la première température se condense et est recueilli au niveau de l'élément condenseur de flux 40. De cette manière, le flux condensé n'adhère pas aux parois de la chambre de refroidissement 30, ni ne tombe sur la bande transporteuse 50 en risquant d'endommager les substrats ou la bande transporteuse 50. On évite les importants efforts d'un nettoyage du four, ce qui diminue le temps d'indisponibilité du four. Puisque l'élément condenseur de flux 40 est amovible, il est possible de retirer le flux de l'élément 40 pendant que celuici est à l'extérieur du four. Si l'on utilise deux éléments 40, on peut monter fonctionnellement l'un d'eux dans la chambre de refroidissement pendant qu'on est en train de nettoyer l'autre, ce qui permet de réduire le temps d'indisponibilité du four. On aura compris que d'autres modes de réalisation que celui ci-dessus décrit sont possibles. Par exemple, la chambre de chauffage 20 pourrait comprendre des lampes de chauffage qui assurent un échauffement localisé. Dans ce cas, le condenseur de flux 40 pourrait être placé au-dessus des lampes de chauffage, et une chambre de refroidissement distincte 30 ne serait pas nécessaire. Bien entendu, I'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Four de refusion de pâte à souder (10) servant à souder ensemble, en faisant intervenir du flux, au moins deux composants, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen permettant de chauffer les deux ou plus de deux composants jusqu a une première température après qu'un mélange flux-soudure a été appliqué; et un élément condenseur de flux (40) destiné à recueillir du flux liquide, où tout flux qui s'est évaporé à la première température se condense et est recueilli par l'élément condenseur de flux. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément condenseur de flux comprend des tubes (45) destinés à recevoir de l'eau refroidie afin de maintenir une deuxième température. 3. Four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échauffement a lieu dans une première zone (20) du four, et l'élément condenseur de flux est disposé à l'intérieur d'une deuxième zone (30) du four. 4. Four selon la revendication 3, caractérisé en ce que les composants sont transférés de la première zone du four à la deuxième zone du four par l'intermédiaire d'une bande transporteuse (50). 5. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément condenseur de flux peut être retiré hors du four.