Soudage PCB - Méthodes et techniques pour réduire les problèmes

Sur PCB Welding, votre projet de circuit imprimé (PCB) fonctionne-t-il toujours ? Trouvez-vous frustrant que votre PCB ne fonctionne pas simplement à cause d'un court-circuit, peut-être ? Mais qu'est-ce qui cause ce court-circuit ? Trop de soudure, peut-être. Mais ne vous inquiétez pas; même les ingénieurs experts rencontrent des problèmes pendant le processus de soudure.

Donc, si vous cherchez des solutions aux divers problèmes causés par la soudure, nous avons ce qu'il vous faut. Dans cet article, nous allons tout vous dire sur le soudage ou le brasage de PCB. Nous mentionnerons comment le faire correctement et quels problèmes courants surviennent pendant ou après le processus. Et ensuite, nous discuterons de la manière de prévenir ou de réduire ces problèmes de soudage de PCB.

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Méthodes de soudage PCB

1.1 Qu'est-ce que le soudage PCB ?

Le soudage est la méthode pour placer un ou plusieurs composants électroniques sur PCB à l'aide d'une soudure. La soudure fond et fixe les composants électroniques à leur place. Le point de fusion du métal de soudure est inférieur à celui des pièces et du PCB. Par conséquent, le soudage PCB est également appelé soudage PCB.

Par conséquent, le procédé de soudage a un grand nombre d'applications. Il peut être utilisé dans la plomberie, la réparation de l'électronique domestique, l'électronique et les projets électriques, etc. Le fonctionnement et les performances de votre circuit électronique dépendent grandement du soudage idéal des PCB. Tout d'abord, vous devez être un expert dans le développement de l'ensemble du circuit PCB. Et si vous êtes inexpérimenté, vous devez connaître les hacks de soudage. Les hacks de soudage sont des méthodes de soudure appropriées.

Dans les sections suivantes, différentes méthodes de soudage PCB ont été décrites. Pourriez-vous les lire attentivement et commencer ? Vous aurez besoin d'une carte de circuit imprimé, d'un fer à souder, d'un fil à souder et d'un flux. La figure 1 montre un fer à souder soudant sur une carte de circuit imprimé.

1.2 Types de méthodes de soudage de PCB

Les méthodes de soudage sont de deux types :le soudage complexe et le soudage lisse. De plus, le soudage dur est également divisé en deux autres catégories de brasage et de soudage à l'argent.

1.2.1 Soudage dur

Cette catégorie de soudage ou de brasage consiste à relier deux composants métalliques par une soudure solide, qui se répand dans les interstices des éléments visibles en raison de la température élevée. Le métal d'apport des espaces maintient des températures élevées, qui peuvent dépasser 840◦F. C'était le concept de base derrière le brasage fort. Maintenant, nous allons vous parler du brasage et de la soudure à l'argent.

1.2.2 Soudure à l'argent

Vous aurez besoin d'acheter un alliage d'argent et qui agira comme un métal de remplissage. C'est une méthode impeccable utile pour fabriquer de petits éléments, des outils assemblés et effectuer un entretien périodique. Cependant, la soudure à l'argent n'est pas recommandée pour le remplissage des espaces. Nous vous suggérons d'utiliser un flux différent pour obtenir des résultats précis du soudage à l'argent.

1.2.3 Soudage par brasage

Dans le soudage par brasage, deux composants sont reliés en créant un remplissage d'espace métallique liquide. Ce mastic suivra le vaisseau et traversera les joints. Ensuite, il refroidira pour fournir une union solide aux composants électroniques. Le magnétisme atomique et la diffusion sont les processus responsables de cette union solide. Vous verrez que ce type de soudure établit une connexion fiable. Le laiton métallique est principalement utilisé pour combler les lacunes. La figure 2 illustre la vue rapprochée de l'élément difficile de brasage en cuivre.

1.2.4 Soudage doux

Le soudage lisse est la technique utilisée pour placer de très petites pièces composées ayant des points de fusion bas. Les caractéristiques du composé auraient été fissurées pendant le processus de soudage. Pouvez-vous deviner pourquoi? C'est parce que le soudage se fait à haute température. Ainsi, dans ce cas, vous devrez vous procurer un alliage d'étain pour le métal de remplissage. Le point de fusion du métal de remplissage d'espace ne doit pas être inférieur à 752◦F. Si vous recherchez une recommandation de source de chaleur, nous vous suggérons d'acheter un chalumeau à gaz.

Ne vous inquiétez pas si vous n'êtes pas familier avec les termes de soudage comme le flux de soudure, le fer, etc. Dans le chapitre suivant, nous expliquerons ces termes en détail. De plus, nous vous donnerons également quelques conseils pour le processus de soudage.

Outils et astuces pour le soudage

Certains d'entre vous connaissent déjà tous les outils nécessaires pour souder le PCB. Cependant, les débutants en électronique souffrent souvent parce qu'ils commencent à travailler sans avoir d'abord obtenu les informations nécessaires. Tout savoir à l'avance est la clé pour réduire les différents problèmes de soudage.

Dans ce chapitre, nous vous expliquerons tous les outils et astuces nécessaires pour le soudage de PCB. Ainsi, en tant que débutant, vous pourrez souder vos composants électroniques même du premier coup avec succès.

2.1 Outils nécessaires pour le soudage des PCB

2.1.1 Fer à souder

Le fer à souder est l'outil essentiel requis pour le processus de soudage ou de brasage. Il agit comme une source de chaleur pour la soudure tendre. Vous pouvez l'utiliser pour souder manuellement des composants électroniques. Il fait fondre le fil à souder afin qu'il puisse s'insérer dans les interstices entre deux connexions. Pour la majorité des projets électroniques, les pistolets à souder d'une capacité de puissance de 15 W à 30 W sont les meilleurs.

De plus, si vous souhaitez souder des câbles et des éléments lourds, vous devez acheter un fer avec une capacité de puissance plus élevée. Généralement, une capacité de puissance de 40 W ou plus suffira. La figure 3 montre un fer à souder et son support. La figure 4 montre un pistolet à souder. Vous pouvez facilement observer la différence dans leurs formes. L'arme aura toujours des puissances plus élevées et aura besoin d'un courant électrique pour les traverser.

3 Un fer à souder posé sur son support

4 Un pistolet à souder prêt à souder des composants électroniques

2.1.2 Flux de soudure et pâte à souder

Vous devrez également acheter une pâte ou une crème à souder pour une soudure parfaite. Cette crème à souder contiendra du flux de soudure. La pâte à souder est utilisée pour fixer les pattes des circuits intégrés (CI) aux points de connexion sur un PCB. Les jambes sont les conducteurs de vos circuits intégrés ou de vos packages de puces.

Le flux de soudure inclus est un agent de purification chimique. Il est bénéfique pour le processus de soudage car il a trois fonctions principales. Tout d'abord, il enlève la rouille des éléments électroniques à souder. Deuxièmement, il maintient l'air à l'extérieur et élimine ainsi la rouille supplémentaire. Et troisièmement, cela améliore la capacité de trempage de la soudure fluide. La figure 5 illustre la pâte à souder.

5La pâte à souder

2.1.3 Fil à souder et pince à dénuder

Enfin, vous aurez sans doute besoin d'un fil à souder et de son dénudeur. Le fil à souder est le fil métallique qui servira de brasure tendre. Il a un point de fusion bas et agit comme un bouche-trous pour les joints sur le circuit imprimé. En d'autres termes, il s'agit simplement d'une "soudure". Vous rencontrerez des fils à souder en étain et en plomb pour des projets électroniques. La figure 6 montre une bobine de fil à souder et la figure 7 montre son dénudeur.

6 bobines de fil à souder

7 Une pince à dénuder

2.2 Conseils pour éviter les problèmes de soudage

Ici, nous allons discuter de quelques conseils qui vous aideront à éviter de nombreux problèmes de soudage. Tout d'abord, vous devez utiliser des dissipateurs de chaleur. Ils sont nécessaires pour attacher les fils des composants électriques sensibles comme les circuits intégrés et les transistors.

Deuxièmement, faites de votre mieux pour garder la pointe du fer à souder propre et propre. Une excellente pointe de fer assurera une meilleure conduction de la chaleur, et il en résultera un joint amélioré. Vous pouvez utiliser une éponge humide pour nettoyer l'extrémité. Troisièmement, assurez-vous que les joints soudés sont corrects. Parce que dans les circuits complexes, il est possible que certaines des connexions soudées ne soient pas là. Ainsi, vérifier après avoir soudé chaque composant électronique évitera la frustration à la fin. Vous devez confirmer que les joints sont là.

Quatrièmement, vous devez d'abord souder les minuscules composants électroniques. Les petits composants comprennent les diodes, les résistances, les fils de raccordement et les éléments similaires. Et, les caractéristiques importantes sont comme les transistors et les condensateurs. Cette astuce vous facilitera l'assemblage des pièces sur PCB. De plus, vous devez également souder les composants électroniques sensibles à la fin. Cela aidera à éviter tout dommage pendant que vous soudez d'autres composants. Les fonctionnalités Sharp incluent les MOSFET, les CMOS, les circuits intégrés, les microcontrôleurs, etc.

Au final, c'est une astuce santé :veillez à travailler dans une pièce suffisamment aérée. Cela aiderait si vous évitiez la fumée générée par la soudure tendre. Cette fumée est toxique et une ventilation abondante garantira qu'elle ne s'accumule pas dans votre pièce. La figure 8 illustre la fumée qui se forme pendant le processus de brasage.

Figure 8La fumée qui se forme pendant le processus de brasage

Problèmes courants de soudage

Certains problèmes de soudure peuvent survenir lors de la modélisation d'un circuit imprimé. Ces problèmes peuvent augmenter vos coûts et diminuer les rendements de fabrication. Pire encore, votre produit rencontrera des retards pour passer de la planche à dessin à l'utilisateur. Et, ces problèmes résultent principalement de défauts dans le processus de fabrication ou de conception de vos projets. Heureusement, il existe des solutions pour éviter ces problèmes.

Dans ce chapitre, nous discuterons des problèmes de soudure courants, et dans le chapitre suivant, nous discuterons de leurs solutions.

3.1 Problèmes de soudage causés par le soudage manuel

Voici les six problèmes courants causés par le soudage à la main :

Le point suivant définit ce qu'est un joint froid. 1. Articulation perturbée : Un joint perturbé résulte du mouvement de la soudure lors de sa solidification. Le joint peut avoir une surface cristalline, rugueuse ou dépolie. On l'appelle aussi parfois un « joint froid ». La figure ci-dessous montre une articulation dérangeante.

Une surface inégale ou rugueuse catégorise souvent le joint. 2.Joint froid :Vous provoquerez un "joint froid" si vous n'avez pas laissé la soudure fondre complètement. La connexion de soudure sera mauvaise et les ruptures peuvent s'y développer avec le temps. La figure ci-dessous illustre un joint froid.

3.Joint surchauffé : Vous rencontrerez un joint surchauffé si la soudure n'a pas bien fonctionné. Et, la fixation de ce joint devient difficile à cause des restes du flux brûlé. La figure ci-dessous illustre un joint surchauffé.

4.Mouillage insuffisant : Dans ce cas, la soudure mouille bien les fils mais ne forme pas une connexion mature avec la pastille. Ce problème peut être causé si vous ne fournissez pas de chaleur à la broche et à l'endroit. La figure ci-dessous montre un mouillage insuffisant.

5. Soudure affamée : Vous provoquerez un joint de soudure affamé si vous n'utilisez pas assez de soudure. Il en résultera une articulation faible et peut causer des ruptures de stress et des dommages avec le temps. La figure ci-dessous montre le joint de soudure affamé.

6.Trop de soudure : Vous ne devez pas mettre trop de soudure à un joint car cela pose également un problème. Il est possible que ni le tampon ni la goupille ne soient mouillés. Assurez-vous de donner au joint de soudure une surface concave, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

3.2 Problèmes de soudage causés par les fabricants

Si vous vous demandez si les problèmes de soudage ne sont causés que par le travail manuel, vous vous trompez. Même les fabricants de PCB, utilisant des machines, peuvent causer des problèmes de soudure qui doivent être résolus. Voici les quatre problèmes courants causés par les fabricants :

1.Pont de soudure : Dans un pont de soudure, deux joints de soudure établissent une connexion inattendue. Cette connexion peut entraîner des courts-circuits dans votre circuit. La figure ci-dessous illustre un pont de soudure.

2.Composants soulevés : Pendant le processus de soudure à la vague effectué par les fabricants, les composants électroniques peuvent s'élever de la surface de votre PCB. La figure ci-dessous illustre les composants soulevés.

3.Coussins surélevés : Lorsque les fabricants essaient de dessouder des composants, leurs pastilles peuvent être soulevées de la surface de votre PCB. La figure ci-dessous montre des coussinets surélevés.

4.Bille de soudure : Lors de la soudure, un petit morceau de soudure reste collé à votre PCB. Cela se produit pendant le processus de soudure à la vague. La figure ci-dessous montre une boule de soudure.

Techniques pour réduire les problèmes de soudage

Ce chapitre vous expliquera en détail comment réparer rapidement tous les problèmes de soudure mentionnés précédemment.

1.Réparer l'articulation perturbée : Vous pouvez le réchauffer et lui laisser le temps de refroidir sans interruption.

2.Réparer le joint froid : Là encore, vous pouvez le réchauffer jusqu'à ce que la soudure commence à couler.

3.Réparer le joint surchauffé : Nettoyez votre PCB à l'aide d'une brosse à dents ou d'un peu d'alcool isopropylique. Il éliminera le flux brûlé.

Réparer le mouillage insuffisant : Vous devez simplement mettre la pointe du fer chaud à l'extrémité du joint jusqu'à ce que la soudure commence à couler. Cette soudure liquide recouvrira alors le plot.

1.Réparer la soudure affamée : Vous devriez ajouter plus de soudure après avoir réchauffé le joint.

2.Réparez trop de soudure : L'excès de soudure peut être retiré avec une pointe de fer chaud, une mèche de soudure ou une ventouse.

3.Réparer le pont de soudure : L'excès de soudure peut être retiré avec une pointe de fer chaud, une mèche de soudure ou une ventouse.

Empêcher les composants soulevés : Les fabricants doivent utiliser un circuit imprimé robuste pendant le processus de soudure à la vague. Le PCB ne doit pas se plier si les éléments restent à plat.

Réparer le tampon soulevé : Vous pouvez connecter le fil à une trace de cuivre toujours en place en soudant.

Empêcher la bille de soudure : Encore une fois, il peut être réparé en le réchauffant. Par mesure de prévention, les fabricants ne doivent pas régler des températures trop élevées dans la machine à souder à la vague.

Conclusion

Dans cet article, nous avons expliqué tout ce que vous devez savoir sur le soudage PCB. Notre objectif principal était de vous informer sur les méthodes et techniques permettant de réduire les problèmes de soudage. But before jumping to it directly, we have also mentioned the required background information. Moreover, we have also included tips that will help you avoid these problems in the first place.

If you still have any questions, you can contact us at [email protected] team of experts and engineers will be more than happy to help you out.