Que vous débutiez en électronique ou que vous soyez ingénieur travaillant sur des systèmes avancés, la soudure est une compétence essentielle à acquérir. En termes simples, la soudure consiste à utiliser une soudure, un alliage, pour assembler des composants et des circuits imprimés.
La soudure existe en de nombreux types, ce qui rend difficile le choix de celle qui convient le mieux à votre projet, mais elle est de la plus haute importance car elle peut affecter le bon fonctionnement du projet, avant tout, sa durabilité et sa sécurité d'utilisation.
Alors, pas d'inquiétude ! Nous avons tout prévu. Souder peut être une tâche ardue, mais ce guide vous fournira des informations actualisées sur les outils et les pannes nécessaires pour obtenir la soudure idéale pour vos circuits imprimés. À la fin de cet article, vous aurez acquis les compétences nécessaires pour révolutionner vos projets électroniques. Vous n'aurez plus besoin d'y réfléchir : vous saurez comment souder et quelle soudure utiliser.
Qu'est-ce que la soudure ?
Le brasage consiste à souder des pièces et à faire fondre la brasure autour de leur point de connexion afin de former une liaison mécanique solide avec la brasure conductrice. Dans le cas de la brasure, elle intervient lors de la fixation de divers composants, tels que des résistances, des condensateurs et des circuits intégrés, sur les pistes conductrices des cartes, pour des raisons de stabilité et de fonctionnalité ; la soudure devient alors essentielle.
Le rôle de la soudure dans les circuits imprimés
La soudure remplit diverses fonctions sur un circuit imprimé. Elle assure tout d'abord un chemin conducteur entre les différents composants, assurant ainsi de bonnes connexions électriques, essentielles au fonctionnement du circuit. De plus, elle assure une liaison mécanique qui maintient les composants en place même en cas de vibrations ou de chocs de résistance, comme lors du soudage.
Une autre fonction cruciale d'une soudure de qualité pour circuits imprimés est de servir d'agent antisalissure en empêchant l'oxydation des joints ou des zones de connexion du circuit au fil du temps. Un bon choix de soudure augmentera considérablement la durée de vie et la fiabilité de vos circuits imprimés.
Types de soudures pour circuits imprimés
Soudure étain-plomb (SnPb)
La soudure étain-plomb, qui contient près de 60 % de plomb et 40 % d'étain, est utilisée dans l'électronique depuis plusieurs décennies. Elle reste l'une des soudures les plus répandues dans l'industrie, car elle offre un excellent apport grâce à ses excellentes propriétés de soudure, sa facilité d'utilisation et son point de fusion relativement bas. Malheureusement, l'utilisation du plomb présente des risques pour la santé et l'environnement ; cette situation évolue progressivement à mesure que des inquiétudes se font jour et que son utilisation est interdite.
Soudure sans plomb
Alors que le monde prend de plus en plus conscience des conséquences environnementales et de certains problèmes de santé publique, la soudure sans plomb est devenue la nouvelle norme dans tous les secteurs, y compris l'électronique grand public, pour les soudures SnAgCu et étain-cuivre, qui n'utilisent plus de plomb. Dans la plupart des cas, il s'agit de la tête SN ou du plomb, et la soudure est en AgCu ; cette soudure est respectueuse de l'environnement. Cependant, son point de fusion est assez élevé, ce qui nécessite un équipement de contrôle de température fiable pour une soudure optimale sur les circuits imprimés.
Soudure à base d'argent
La soudure à base d'argent présente un point de fusion relativement élevé et nécessite généralement une soudure. Les soudures AgCu et SAC contiennent généralement de l'étain. Bien que l'argent augmente le coût de la soudure, son point de fusion élevé est comparable et permet d'utiliser une soudure à faible conductivité thermique et électrique. Grâce à ces aiguilles, la meilleure soudure pour circuits imprimés peut offrir fiabilité et hautes performances aux applications nécessitant une soudure, comme celles des secteurs militaire et aérospatial.
Soudure à haute température
La soudure haute température est utilisée dans l'électronique automobile ou industrielle qui requiert une stabilité thermique importante. Son point de fusion plus élevé la rend adaptée aux applications à très haute température. Elle garantit une bonne conductivité du joint, même dans les conditions les plus difficiles.
Différence entre la soudure au plomb et la soudure sans plomb
Le choix entre la soudure au plomb et la soudure sans plomb comporte des conséquences et, comme cela a déjà été mentionné, il s’agit d’un choix crucial à faire :
Soudure au plomb :
Composition: Se compose généralement de 60 % d'étain et de 40 % de plomb (SnPb 60/40).
Point de fusion: Un point de fusion inférieur d'environ 183 °C facilite les autres sessions.
Ouvrabilité: A tendance à couler davantage, ce qui contribue à créer des joints serrés et fiables.
Conductivité électrique: Superbe, car il assure un câblage électrique décent.
Force mécanique: Les connexions sont solides et les segments sont mécaniquement sains.
Impact sur la santé et l'environnement : Le plomb est une substance toxique pour l'homme et l'environnement, et la soudure sans plomb l'est également. Une exposition prolongée à ce métal peut entraîner de graves problèmes de santé, comme des lésions nerveuses.
Règlement: Toute forme de vente de plomb est réglementée en raison de ses risques pour la santé, notamment par la directive RoHS. Cette réglementation a incité les industries à recourir à des substituts plus sûrs.
Soudure sans plomb:
Composition: L'étain, l'argent et le cuivre (SnAgCu) sont des soudures exquises.
Point de fusion: Une plage plus élevée du point de fusion se situe autour de 217 °C ou plus et nécessite un contrôle délicat de la température.
Ouvrabilité: Un peu difficile à utiliser, surtout pour les débutants, en raison de la large plage de températures et pas aussi fluide.
Conductivité électrique: Assez bon, bien que légèrement inférieur à la soudure au plomb.
Force mécanique: Il peut parfois être cassant, ce qui peut entraîner une défaillance dans des conditions de charge mécanique ou de brins thermiques.
Impact sur la santé et l'environnement : Plus convivial et respectueux de l'environnement, prévenant ainsi les risques d'intoxication au plomb pour la santé.
Conformité à la réglementation : Les normes actuelles en matière d'environnement et de pratiques de soins de santé sont entièrement respectées et servent donc de norme d'utilisation autour de l'électronique grand public ou des entreprises soucieuses de l'environnement.
Formes de soudure pour circuits imprimés
Fil de soudure
La meilleure soudure pour circuits imprimés est l'élément le plus utilisé pour le soudage manuel ; elle est proposée dans une variété de diamètres pour diverses applications. De nombreux fils de soudure intègrent un noyau de flux, ce qui facilite le soudage en nettoyant les surfaces à souder et en favorisant une bonne fluidité de la soudure.
Pâte à braser
La pâte à braser est une substance mixte contenant de petites billes de soudure dans les flux. Celles-ci sont appliquées au pochoir sur la meilleure soudure pour circuit imprimé pour la technologie de montage en surface, ainsi que sur les composants, placés à l'aide d'un four de refusion. Ce four chauffe le circuit imprimé, ce qui provoque la fusion et la formation de la pâte à braser, permettant ainsi sa mise en forme.
Barres de soudure
Les barres de soudure, quant à elles, sont fabriquées à l'aide de techniques de soudage à la vague et sont utilisées dans la production de machines à grande échelle. Pour souder simultanément plusieurs joints sur les faces arrière des circuits imprimés, on utilise des barres de soudure fondues. Elles sont extrêmement efficaces et utiles pour la production et le soudage en série, mais les outils utilisés dans l'ensemble du processus sont très spécialisés.
Top 8 des meilleures marques de soudure pour circuits imprimés
Soudure à noyau de colophane Kester 44
Le Kester 44 est largement reconnu dans le monde de la soudure pour son flux de colophane haute activité, qui garantit une soudure rapide et résistante pour les joints électroniques grâce au fil à souder Kester. Il est ainsi l'une des meilleures soudures pour circuits imprimés, tant pour les professionnels que pour les amateurs. L'efficacité et la régularité des résultats du Kester 44 ont conduit à son utilisation dans de nombreuses applications.
Alpha Fry AT-31604
Le fil à souder Alpha Fry AT-31604 convient aussi bien aux débutants qu'aux utilisateurs expérimentés. Il offre une fluidité et une durabilité optimales pour des soudures fiables. L'utilisation de flux de soudure à base de colophane facilite grandement la soudure des circuits imprimés.
Soudure sans nettoyage MG Chemicals 63/37
L'atout principal de la soudure MG Chemicals 63/37 est sa formule sans nettoyage, qui évite tout nettoyage après le soudage. Sa composition eutectique, composée de 63 % d'étain et de 37 % de plomb, permet de former rapidement des joints solides après application de la soudure liquide.
Fil à souder WYCTIN 60/40
Le fil à souder WYCTIN 60/40 est réputé pour ses connexions à noyau de colophane et sa solidité. Il permet des connexions fluides et fiables, ce qui en fait l'une des meilleures soudures pour circuits imprimés parmi les amateurs grâce à sa simplicité. Grâce à ce fil, les performances de soudure sont toujours optimales.
Produits de soudure SRA Soudure à noyau de colophane
SRA Soldering Products propose une soudure à âme en colophane de haute qualité qui réduit le temps d'assemblage et assure de bonnes liaisons. Grâce à ses performances de soudure stables et à sa facilité d'utilisation, ce type de soudure est très apprécié des amateurs comme des professionnels.
Fil à souder Cardas
Le fil à souder Cardas est très apprécié des audiophiles pour ses caractéristiques de soudure électrique uniques. Sa composition en étain, plomb, argent et cuivre le rend idéal pour les applications de câblage audio de haute qualité. Cette composition permet de réduire les pertes de signal et d'offrir une excellente qualité sonore.
Soudure à l'argent Harris Stay-Brite
Harris Stay-Brite est une brasure à l'argent, résistante et résistante à la traction. Elle est idéale pour les applications exigeant une grande fiabilité, comme les applications hautes performances. La présence d'argent améliore les propriétés de cette brasure pour les joints de circuits imprimés.
Fil à souder Worthington 60/40
Le fil à souder Worthington 60/40 est fiable et convient à tous les budgets. Parfait pour les travaux de soudure courants, il constitue un outil polyvalent. Son rapport étain/fil assure une bonne fluidité et des performances optimales, ce qui en fait l'une des meilleures options de soudure pour circuits imprimés, tant pour les amateurs que pour les professionnels.
Facteurs clés à prendre en compte lors du choix de la meilleure soudure pour circuits imprimés
Composition de l'alliage
La composition de l'alliage de soudure influence son point de fusion (EL), sa conductivité électrique et sa résistance mécanique. Choisir la bonne composition est essentiel lors de la fixation d'un contact, pour garantir les performances et la fiabilité de votre meilleure soudure pour circuit imprimé.
Point de fusion
Le point de fusion détermine la facilité de soudage et la limite de contrainte de l'élément. La plupart des soudures sans plomb ont généralement un point de fusion élevé, ce qui nécessite un contrôle plus strict de la température lors du soudage.
Type de flux
Le flux est un composant essentiel, car il contribue à éliminer l'oxydation et à améliorer le mouillage de la soudure afin d'obtenir une soudure optimale pour le circuit imprimé. Il existe différents types de flux, comme la colophane, les flux lavables à l'eau et les flux sans nettoyage. Le choix du type de flux dépend des besoins de nettoyage et de l'application prévue.
Diamètre
Le diamètre de la soudure, ou largeur du fil de soudure, est important, car il détermine son utilisation dans les différentes pièces ou composants. Des fils plus fins permettent d'obtenir des soudures de précision, notamment pour les composants montés en surface à pas fin, tandis que des fils plus gros et plus épais conviennent parfaitement aux joints plus larges et aux composants traversants.
Conseils pour réussir la soudure des circuits imprimés
Choisissez les bons outils
Avoir les bons outils peut grandement améliorer votre expérience de soudage et simplifier l'ensemble du processus pour obtenir la soudure idéale pour votre circuit imprimé. Un bon fer à souder avec thermorégulation réglable est essentiel. Avoir plusieurs pannes est également un atout, car cela vous permet d'effectuer différentes tâches de soudage efficacement.
Maintenir un espace de travail propre
Minimiser la contamination grâce à un espace de travail propre et organisé contribuera également à améliorer la qualité de la soudure. N'utilisez jamais d'outils ou de composants poussiéreux ou sales, et assurez-vous que la zone de travail est bien éclairée et ventilée.
Préparez vos composants
Les composants sont fragiles et peuvent être endommagés ; il est donc important de nettoyer les oxydations et les contaminants avant toute soudure. Pour le nettoyage, utilisez de l'alcool isopropylique et un chiffon non pelucheux, puis frottez le joint de soudure. Veillez à ne pas déchirer les joints, car ils sont fragiles. Ces techniques rigoureuses amélioreront l'étanchéité et renforceront les broches et les joints.
Assurez-vous que la température est correcte
La soudure est une opération délicate. Il est donc important de veiller à ce que les condensateurs et les composants ne surchauffent pas, ce qui pourrait compromettre les contrôles. Vérifiez toujours la soudure la plus adaptée aux spécifications du fabricant du circuit imprimé. De plus, il faut toujours éviter les températures trop basses, car elles ne garantissent pas des soudures froides.
Nettoyer la pointe du fer à souder
Les traces d'oxydation sur la panne à souder ralentissent son fonctionnement et peuvent entraîner un mauvais calibrage. Veillez donc à la nettoyer régulièrement avec un fil de laiton ou un champignon tornade pendant le soudage. Vous pouvez également utiliser une éponge pour éviter la surchauffe de la panne et maintenir un calibrage correct.
Inspectez votre travail
Vérifiez toujours le travail effectué. Toute modification ou regret doit être apportée immédiatement et ne doit pas être ignorée lors de la soudure. Des traces de soudure ternes peuvent également être dues à une mauvaise soudure, un mauvais assemblage ou une surchauffe ; il est donc conseillé de tout refaire. Assurez-vous que les connexions sont lisses et brillantes, car ce sont les critères d'une soudure optimale pour un circuit imprimé performant.
Problèmes courants de soudure de circuits imprimés et comment les éviter
Joints de soudure à froid
Pour éviter une chaleur insuffisante, resserrez le joint de soudure car les basses températures sont souvent une cause majeure de joints de soudure froids.
Causes: mouvement des joints ou lorsque le temps de solidification de la soudure est insuffisant.
Effet: Empêche les connexions électriques et mécaniques solides.
La prévention: La température de travail appropriée est maintenue pour le fer à souder et le joint est maintenu pendant quelques secondes jusqu'à ce que la soudure durcisse.
Ponts de soudure et soudure excessive
Causes: Utilisation de trop de soudure ou de pontage entre les pastilles/broches adjacentes.
La prévention: Utilisez la bonne quantité de soudure, et l'excédent peut être éliminé à l'aide d'une mèche à souder ou d'une pompe à dessouder. Inspectez votre travail afin d'identifier et de réparer les ponts dès que possible.
Mauvais mouillage et liaison insuffisante
Causes: Dépôts de goudron sur les composants, composants sales, manque ou insuffisance de flux de soudure et températures de soudure incorrectes.
La prévention: Commencez à nettoyer correctement toutes les surfaces à souder, en utilisant le bon type de flux de soudure et en vous assurant que la pointe du fer à souder est suffisamment chaude pour un bon mouillage et des liaisons solides.
Conclusion
Pour fabriquer la meilleure soudure pour vos circuits imprimés, il est essentiel de choisir la soudure appropriée et de maîtriser les techniques de soudure. Connaître les différents types, leur composition et les méthodes de soudure vous permettra d'affiner vos compétences et d'obtenir de meilleurs résultats pour vos projets. Ce guide vous aidera à choisir la soudure la plus adaptée à votre circuit imprimé. Il vous permettra de résoudre les problèmes de soudure les plus courants et de fabriquer des appareils électroniques de haute qualité en toute simplicité. Bonne soudure !
