La norme IPC 9701-A décrit des méthodes d'essai spécifiques pour évaluer les performances et la fiabilité des soudures montées en surface dans les assemblages électroniques. Cette norme spécifie également différents niveaux de performance et de fiabilité pour les soudures sur les structures de circuits rigides, flexibles et rigides des composants montés en surface. Elle fournit également une méthode approximative pour corréler les résultats de ces essais de performance avec la fiabilité des soudures dans les environnements et conditions d'utilisation des assemblages électroniques.
Les objectifs de cette norme sont les suivants :
Cette norme reconnaît que les exigences de performance des assemblages montés en surface varient en fonction de l'utilisation finale. Bien que les classes de performance soient définies dans la norme IPC 6011, spécification générale des performances des circuits imprimés, ces classifications ne précisent pas la fiabilité requise. À ce stade, les exigences de fiabilité doivent être déterminées par accord entre le client et le fournisseur.
Pour tous les termes et définitions utilisés ici, la norme IPC T-50 s'applique, sauf indication contraire.
La dernière mise à jour de la norme IPC 9701-A inclut l'annexe B, qui précise les exigences en matière de cyclage thermique pour les soudures sans plomb. Cette annexe fournit des recommandations complémentaires aux exigences existantes de la norme IPC 9701 pour le procédé de soudure sans plomb.
La norme IPC 9701-B décrit une méthode d'essai de cyclage thermique permettant de caractériser la durée de vie en fatigue des soudures montées en surface dans les assemblages électroniques. Les composants montés en surface peuvent être soudés sur des circuits imprimés rigides, flexibles ou rigides-flexibles. Les résultats de la caractérisation permettent de prédire la durée de vie des soudures en conditions d'utilisation des assemblages électroniques.
L'objectif de cette norme est de fournir une méthode normalisée de caractérisation du cyclage thermique et une procédure de rapport pour les joints de soudure montés en surface à utiliser dans l'étude des processus et des paramètres et dans la prédiction analytique de la fiabilité des joints de soudure.
Pour tous les termes et définitions utilisés ici, la norme IPC T-50 s'applique, sauf indication contraire.
Dans la dernière mise à jour de l'IPC 9701-B, le champ d'application de cette norme a été réduit afin de mieux correspondre à son utilisation réelle dans l'industrie, en se concentrant sur la caractérisation des cycles thermiques des soudures au niveau de la carte. Cette qualification dépasse le champ d'application de la norme. Cela a entraîné la suppression de plusieurs commentaires, sections et tableaux qui ne s'appliquent pas pleinement au champ d'application révisé. La formulation de cette norme a été révisée pour plus de clarté, de précision, de cohérence et de compréhension. Bien que ce ne soit pas l'objectif principal, d'autres modes et mécanismes de défaillance peuvent être détectés grâce à cette méthode d'essai.
Pour garantir la fiabilité des composants électroniques montés en surface soudés sur le circuit imprimé, il est recommandé d'appliquer des procédures de conception fiables (IPC D-279) et de procéder à une vérification par des tests de résistance. En service, les joints de soudure montés en surface peuvent être soumis à diverses conditions de charge pouvant entraîner une défaillance prématurée. L'hypothèse clé est que les joints de soudure sont correctement mouillés et qu'une bonne liaison métallurgique se forme entre la soudure et le métal de base du composant et du circuit imprimé.
En raison des propriétés de fluage et de relaxation des contraintes de la brasure, qui dépendent du temps, les dommages et la durée de vie en fatigue lors des essais accélérés ne sont généralement pas équivalents à ceux observés en utilisation opérationnelle. Cependant, l'utilisation de facteurs d'accélération appropriés permet d'estimer la fiabilité du produit à partir des résultats des essais accélérés. La fiabilité d'un composant monté en surface sur une carte de circuit imprimé dépend de l'intégrité des joints de soudure et des interactions composant/carte. La charge thermomécanique appliquée au boîtier par la carte de circuit imprimé via les interconnexions de soudure peut entraîner des défaillances dans d'autres zones du boîtier.
En résumé, les normes IPC 9701 sont des normes essentielles qui définissent les méthodes de test de performance et les exigences de qualification des soudures pour montage en surface. Ces normes jouent un rôle essentiel pour garantir la fiabilité et la durabilité des assemblages électroniques, notamment dans les applications hautes performances et critiques telles que l'aérospatiale, l'automobile et les télécommunications.
À mesure que l'électronique évolue vers des composants plus petits, plus puissants et plus denses, la fiabilité mécanique et thermique des soudures devient de plus en plus importante. Les défaillances de soudures peuvent avoir des conséquences catastrophiques dans les environnements à haute fiabilité.
Essentiellement, les normes IPC 9701 ont été élaborées aux fins suivantes :
Ces normes traitent spécifiquement des joints de soudure montés en surface pour :
Ces normes sont largement utilisées lors du développement de produits, de la validation de processus et de la qualification de nouveaux matériaux de soudure ou de nouvelles conceptions de boîtiers.
Ces normes comprennent des méthodologies détaillées pour :
Les avantages de la conformité aux normes IPC 9701 comprennent :
La norme IPC 9701 est utilisée par :
En bref, toutes les organisations impliquées dans la conception, l’assemblage et la qualification des équipements électroniques s’appuient sur les normes IPC 9701 dans le cadre de leur cadre d’évaluation de la fiabilité.
En simulant des conditions réelles, les normes IPC 9701 aident les ingénieurs à garantir la fiabilité des produits et à prévenir les pannes sur le terrain. Face aux performances toujours plus poussées des appareils électroniques et à leur miniaturisation croissante, le respect de ces normes devient crucial pour garantir la sécurité, la fiabilité et la robustesse de ces produits.
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