Le soudage de circuits imprimés (PCB) est une technique qui utilise de la soudure pour unifier deux petites pièces sur la surface d'un circuit imprimé. Il s'agit d'un processus nécessaire à la conversion de composants électriques en circuit imprimé (PCB), essentiel au bon fonctionnement de ce dernier. Toute personne travaillant avec des circuits électriques doit savoir souder des PCB. Discutons en détail des différents types de soudure de PCB et des étapes de soudure !
Types d' Sles vieux
Voici les différents types de soudure PCB :
1. Étain/plomb (Sn/Pb) Splus Alloys
La composition étain/plomb permet de réaliser un circuit imprimé à souder avec un point de fusion plus bas. Deux pièces s'assemblent par soudage à l'aide du même métal de base. Cependant, le cuivre et les autres composants de soudure ayant des températures de fusion élevées, la température du matériau peut être augmentée. souder Cela peut s'avérer difficile. C'est pourquoi le mélange étain-plomb unifie avec succès deux métaux, le cuivre et le laiton.
Les connexions électriques entre composants fragiles, tels que les résistances et les condensateurs, peuvent être réalisées à l'aide d'une soudure à basse température de fusion. L'alliage Sn-Pb 60/40 est souvent utilisé pour la soudure électrique. L'alliage Sn-Pb 63/37 est principalement utilisé en électricité et fond à 188 °C (370 °F).
2. Sans plomb Spluss
De nombreux alliages de soudure sans plomb ont déjà adapté l'eutectique conventionnel Sn–37Pb, et certains d'entre eux ont suscité une attention particulière. L'étain (Sn) est le composant spécifique des soudures sans plomb, avec de petites quantités de métaux d'alliage comme l'argent (Ag), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), l'indium (In), etc. Il existe des soudures sans plomb pour les systèmes ternaires et binaires. Plusieurs systèmes binaires bien connus ont déjà été explorés, notamment Sn–Ag, Sn–Cu, Sn–Zn, Sn–Bi et Sn–In. Sn–Ag–Cu, Sn–Ag–Bi et Sn–Zn–Bi sont des exemples de systèmes ternaires.
3. Flux Core
(Ensemble on va plus loin) Spluss
La soudure avec flux au milieu est généralement appelée soudure avec âme en flux. La soudure avec flux a généralement une concentration de 2 à 3 % en poids.
Pour améliorer la soudure, le flux fond d'abord et nettoie les surfaces métalliques. Un flux liquide ou en gel est constamment utilisé en complément de la soudure à fil fourré. Ce flux supplémentaire améliore encore la soudure, notamment sur les surfaces difficiles.
De nombreuses applications électriques, notamment la réparation de composants traversants, mixtes et montés en surface, sont appelées soudures à âme de flux. C'est le choix idéal pour les applications de soudure manuelle commerciales.
La brasure à âme de flux assure une liaison optimale et nettoie les surfaces métalliques pendant la fusion, simplifiant ainsi le brasage des fils. En minimisant les lacunes, le flux renforce les jonctions et améliore le contact et la connexion. Certains types de brasures à âme de flux, comme ceux proposés par FCT Assembly, permettent de braser des métaux tels que le laiton, le nickel et le cuivre oxydé, qui se sont avérés être des métaux difficiles à souder. Les alliages de brasure classiques permettent d'obtenir une brasure à âme de flux sans flux propre ou hydrosoluble.
4. Argent Alloys Sles vieux
Les soudures en alliage d'argent sont composées de cuivre, d'argent et d'autres métaux et fusionnent différents éléments. Grâce à leur point de fusion élevé, elles sont particulièrement adaptées aux applications exigeant résistance et durabilité, comme la plomberie, l'électronique et la bijouterie.
Les soudures à l'argent se présentent sous différentes formes, chacune possédant des propriétés incomparables. La soudure à l'argent sans cadmium est une option plus sûre dans de nombreuses applications, car le cadmium est un métal toxique et nocif pour la santé.
Les soldats en argent se distinguent par leur résistance à l'usure et à la dégradation, ce qui leur confère une qualité de soudure exceptionnelle et une durée de vie prolongée.
Lors du choix des soudures à l'argent, il faut tenir compte du type de métal à fixer, du choix du joint souhaité et de la plage de température.
Température de soudage des composants électroniques
Atteindre la température adéquate pour souder les composants électroniques est crucial pour garantir des connexions durables et fiables. Les températures typiques varient selon le type de soudure :
• Soudure à base de plomb : 180-190 °C (356-374 °F)
• Soudure sans plomb : 217-227°C (423-440°F)
• Soudure en alliage d'argent : 250 °C (482 °F) ou plus
Le maintien d'une température constante pour le soudage des composants électroniques évite la surchauffe et l'endommagement des composants à souder.
Différents types de techniques de soudage de PCB
Voici les différents types de techniques de soudure de PCB :
1. Brasage tendre
La méthode de connexion des petits éléments au circuit imprimé plus grand fait appel au brasage tendre, la technique de brasage la plus courante. Sous l'effet des températures élevées de la source de chaleur, ces minuscules composants, dont la température de liquéfaction est généralement basse, commencent à se désintégrer. Une autre procédure est nécessaire pour fixer l'élément à la carte plutôt que de simplement le faire fondre. Dans ce cas, cette étape supplémentaire consiste à utiliser un métal d'apport, généralement un alliage étain-plomb.
Le point de fusion de cet alliage doit être supérieur à 752 °C (XNUMX °F), ce qui en fait un élément essentiel. Cet alliage assure la liaison entre le composant et la carte, les maintenant fermement ensemble et rendant son utilisation nécessaire tout au long du processus de soudure. La chaleur nécessaire à ce projet est généralement fournie par un chalumeau à gaz, qui décompose l'alliage et soude les composants à la carte.
2. Brasage fort
Le brasage fort consiste à assembler deux éléments métalliques différents en répartissant une brasure solide dans les trous du composant, qui se libèrent lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées. Ce procédé permet une liaison plus solide. Le brasage à l'argent et le brasage à l'argent sont les deux sous-procédés qui constituent le processus plus vaste du brasage fort.
Comme son nom l'indique, la soudure à l'argent utilise un alliage d'argent, généralement du cadmium-argent, comme métal de remplissage. Ce procédé est utilisé pour maintenir et fabriquer de minuscules composants sur un circuit imprimé. L'argent offre une fluidité unique, mais ce n'est généralement pas le matériau le plus adapté pour combler les vides. C'est pourquoi des flux différents sont généralement utilisés pour obtenir une soudure à l'argent fiable.
Le brasage est un procédé de soudure qui unit deux bornes métalliques de base à l'aide d'un métal d'apport liquide. Ce métal d'apport attire un vaisseau à travers les joints de la carte et, après refroidissement, crée une liaison par diffusion et magnétisme atomique. Ainsi, les deux extrémités distinctes sont reliées par un joint solide. Le laiton est généralement utilisé comme agent d'apport pour le brasage.
Équipement de soudage PCB nécessaire
Différents outils sont nécessaires pour souder des circuits imprimés. Voyons quel type de soudure est utilisé pour les circuits imprimés :
1. Fer à souder
Cet outil durable fournit la source de chaleur nécessaire à la fusion de la soudure. Généralement en forme de crayon, les fers à souder sont composés de différents composants qui, combinés, créent un outil confortable, pratique et simple.
Des fers à souder plus grands sont également disponibles, bien que la plupart soient de puissance moyenne. Ces fers sont souvent utilisés lorsqu'une chaleur excessive est nécessaire pour des applications plus précises, comme la création de bijoux. De plus, ils refroidissent beaucoup plus vite. Quelle que soit leur taille ou leur forme, tous les fers à souder possèdent les mêmes composants importants, notamment :
Conseil: Il s'agit de la mine du crayon et de la surface du fer qui entrera en contact avec la soudure. Cette zone sert à faire fondre la soudure. La panne est recouverte d'un revêtement de fer sur un noyau de cuivre. Une panne propre est essentielle pour une soudure réussie. De plus, les pannes sont convertibles et doivent être ajustées en fonction du type de travail à réaliser.
• Baguette magique: La partie du fer que vous tenez est sa poignée. Généralement, la baguette est dotée d'une poignée rembourrée pour vous permettre de vous tenir fermement et de vous protéger de la chaleur du fer.
• Mèche à souder : Si la pointe de votre fer à souder est constituée d'une mine de crayon, considérez la mèche comme une gomme. Elle détruit l'excédent de soudure inutile en tressant le fil de cuivre. Pour éliminer l'excédent de soudure, vous pouvez également utiliser des ventouses à soudure.
• Du repos: Bien qu'il ne fasse pas partie intégrante du fer, le repose-fer est un accessoire indispensable qui vous permet de poser le fer et d'avoir les mains libres. Si vous posez le fer chaud directement sur votre table, votre comptoir ou votre plan de travail, le repose-fer le protégera des dommages.
2. Flux de soudure
Le flux de soudure est un agent nettoyant. Il remplit trois fonctions en une pour la soudure, ce qui en fait un élément essentiel pour chaque projet :
1. Il purifie toute rouille de l'élément que vous soudez.
2. Il laisse de côté tout air supplémentaire qui pourrait entrer en contact avec la substance, empêchant ainsi la formation de rouille supplémentaire.
3. Cela améliore la qualité d'égouttage unique de la soudure.
3. Pâte à souder
La pâte à souder est une substance grise semblable à du mastic. Elle permet de connecter les différentes broches des boîtiers de puces aux connecteurs d'un circuit imprimé.
Comment souder un circuit imprimé ?
Suivez les étapes de soudure du PCB ci-dessous :
1. Étamer le fer à souder
La teinture est une étape importante de la préparation du fer à souder. En plus de protéger la panne de toute abrasion inutile, l'étamage favorise la transmission de la chaleur du fer à la surface de soudure. Pour conserver l'affûtage de la panne et prolonger sa durée de vie, étamez-la avant et après chaque utilisation.
Avant de commencer un nouveau projet, essuyez la panne du fer avec une éponge humide une fois chaude. Une fois propre, trempez la panne dans la soudure pour la recouvrir entièrement. De nombreuses soudures seront utilisées pour une soudure complète, et la panne tombera probablement. Elle est prête à l'emploi après avoir laissé la soudure s'écouler uniformément autour de la panne.
2. Préparez le PCB ou autre surface
Pour souder un circuit imprimé ou toute autre surface, il est conseillé de commencer par une surface propre. Nettoyez la zone avec une lingette nettoyante industrielle ou un nettoyant à l'acétone pour éliminer toute poussière ou autre débris gênant la soudure. De plus, l'air comprimé accélère le séchage de la surface et facilite l'élimination des particules fines.
3. Positionnez les composants
La plupart des projets de soudure nécessitent de souder quelques éléments à la fois, sur plusieurs séances. Pour éviter que la zone ne repose de manière inégale et ne soit maintenue par un élément lourd, il est conseillé de commencer par les plus petits éléments et de terminer par les plus grands.
Sélectionnez d'abord les petites pièces à utiliser, puis placez-les à leur emplacement sur la surface. Pour fixer des composants sur un circuit imprimé, insérez-les dans des trous traversants. Pliez légèrement les broches sous la carte pour maintenir les éléments en place s'ils commencent à se détacher.
4. Chauffer le joint
Pour souder, chauffez le joint afin que la chaleur du fer soit transférée à la carte. Touchez la patte du composant et la carte avec la panne du fer, qui contient un peu de soudure. Les pannes des deux pièces doivent se rejoindre pour que la soudure adhère efficacement et chauffe. Ne laissez le fer sur le joint que quelques secondes, car une chaleur excessive provoquera des bulles. Pour éviter toute surchauffe à ce stade, procédez avec précaution.
5. Souder le joint
La jonction est maintenant prête pour la soudure. Le fil de soudure ne doit pas entrer en contact avec le fer, même s'il est conseillé de le maintenir près du maillon. La soudure doit être appliquée directement sur la jonction chaude. Si la jonction chaude a été chauffée complètement et correctement, elle devrait suffire à faire fondre la soudure et à la faire couler librement. Maintenez le fil de soudure en contact avec la jonction jusqu'à ce qu'un petit monticule se forme.
Laissez refroidir le joint et mettez de côté le fer et le fil de soudure. La zone doit rester plane et immobile pendant le refroidissement, car tout mouvement produira un fini terne et granuleux.
6. Inspectez le joint et coupez les fils
Une fois la soudure refroidie, vérifiez-la visuellement pour vous assurer qu'elle est conforme. Une fois la soudure terminée, coupez l'excédent de fil et de câble situé juste au-dessus. La soudure terminée doit former un cône lisse et brillant. Pour finaliser le produit, soudez les pièces restantes et éliminez tout excédent de flux de la surface.
Conclusion
En conclusion, la soudure de circuits imprimés consiste à assembler et à former des connexions métalliques stables. La connaissance des différents types et étapes de soudure, ainsi que de la température de soudage appropriée pour les composants électroniques, est essentielle pour des techniques de soudure efficaces. Avec les bons outils, les bonnes pratiques de sécurité et l'expérience, vous pouvez réaliser des soudures de qualité professionnelle. Des simples projets de bricolage aux réparations de capteurs d'images, experts et amateurs peuvent s'attaquer en toute confiance à de nombreux projets et réparations électroniques en maîtrisant la soudure de circuits imprimés.
