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RÉSUMÉ
Les systèmes électroniques sont constitués à la fois de matériaux conducteurs et d'isolants. Associer des matériaux si différents suppose donc des techniques d'assemblage adaptées. Ces méthodes sont décrites dans cet article, classées en fonction de la nature des matériaux à assembler : pièces métalliques,pièces en verre, et assemblages céramique métal.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Dominique DIEUMEGARD : Responsable du Laboratoire d’Analyses
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Gérard LE CLOAREC : Direction Technique. Expert en Technologies SBU Tubes et dispositifs hyperfréquences - Thales Electron Devices S.A.
INTRODUCTION
Les éléments entrant dans la fabrication de systèmes électroniques tels que les composants, les tubes électroniques, etc., sont constitués de matériaux conducteurs ou isolants (métaux ou alliages divers, verres, céramiques) et de composés particuliers (émetteurs thermoélectroniques ou photoélectriques par exemple). L’association de matériaux aux propriétés si différentes impose la mise en œuvre de méthodes d’assemblage adaptées spécialement aux impératifs des industries électroniques. Certains de ces assemblages jouent un rôle d’enveloppe assurant le maintien d’une atmosphère gazeuse bien définie autour des éléments actifs des composants :
-
pression
10 –7 Pa dans la plupart des tubes électroniques ;
-
pression de 10 – 4 à 10 Pa de gaz neutres ou réducteurs : argon, hydrogène, xénon, etc., dans d’autres types de tubes électroniques dits à décharge ;
-
protection contre les atteintes de l’atmosphère ambiante pour les semi- conducteurs.
L’objet de cet article est de décrire les procédés d’assemblage généralement utilisés actuellement dans les productions de composants électroniques. Certains procédés spécifiques aux semi-conducteurs et aux circuits intégrés, non utilisables dans d’autres industries, ne seront pas abordés.
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Scellement de pièces en verre
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2. Méthodes d’assemblage de pièces métalliques
2.1 Brasage
Le brasage est un procédé de jonction consistant à faire pénétrer un métal ou un alliage d’apport à l’état fondu entre deux pièces à solidariser, celles-ci restant à l’état solide pendant l’opération (dans la suite du texte et afin d’alléger la rédaction, le terme de métal d’apport pourra désigner également un alliage d’apport).
La pénétration ne se fait correctement que si le métal d’apport mouille suffisamment les pièces à braser donc si l’angle de mouillage est petit entre ces éléments ; cela implique que ceux-ci se combinent partiellement pour former une solution solide ou bien un composé intermétallique. Un métal d’apport doit donc être sélectionné soigneusement, parmi les matériaux possibles, d’après sa température de fusion et son aptitude à former des alliages avec les éléments à braser, et cela indépendamment d’autres caractéristiques nécessaires pour l’utilisation particulière qui est envisagée : qualités mécaniques, électriques, chimiques, résistance à la corrosion, etc. Les métaux d’apport sont dits pour brasage tendre (ou soldering en anglais) ou pour brasage fort (ou brazing en anglais) suivant que leur température de fusion est inférieure ou supérieure à 450 oC. Les points importants à prendre en considération pour un brasage, et tout spécialement pour un brasage fort, sont les suivants :
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atmosphère de brasage et usage de flux ;
-
cycle thermique de chauffage ;
-
réactions métallurgiques entre métal ou alliage d’apport et pièces à braser ;
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jeux entre les pièces à assembler ;
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intervalle de solidification du métal d’apport ;
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état de surface des pièces.
Les commentaires suivants peuvent être faits au sujet de ces différents points.
HAUT DE PAGE2.1.1 Atmosphère de brasage. Usage de flux
Des réactions chimiques nocives pour la qualité du brasage risquent de se produire...
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