Défauts de Brasage PCB Courants et Solutions Pratiques

Remplissage de Trous Insuffisant

En brasage PCB, le remplissage insuffisant des trous est parmi les problèmes les plus fréquents sur PCB à trous pré-percés pour le montage de composants. Faute de soudure suffisante pour remplir les trous, le sous-remplissage se produit : une fois refroidie, la soudure n'adhère pas correctement au circuit imprimé.

Heureusement, ce problème est corrigeable. En tant que concepteur PCB, la meilleure solution : faites passer votre carte par plusieurs vérifications pré-brasage. Vérifiez le type de flux utilisé, assurez un volume suffisant pour couvrir toute la carte. Vérifiez aussi que le diamètre des broches et la taille des pads correspondent.

Espace dans le Joint de Soudure

En brasage PCB, s'assurer que les joints de soudure sont corrects est crucial en électronique. Des joints faibles avec des espaces feront soit mal fonctionner l'équipement, soit risqueront une chute intermittente du joint. Malheureusement, les espaces dans les joints de soudure sont des défauts typiques du brasage à la vague que beaucoup de techniciens rencontrent.

Tout n'est pas perdu. Voici quelques points pour développer de bons joints de soudure :

1. Assurez-vous que toutes les surfaces à souder sont propres et exemptes de graisse
2. Fixez solidement les composants à souder pour éviter tout mouvement pendant le brasage (source d'espaces)
3. Laissez la soudure sur le joint refroidir avant tout changement
4. Retirez le fer à souder immédiatement pour éviter les joints secs, donc espaces

Pas de Pad (Pad Pitch)

En général, si vous pouvez éviter de percer des trous sur votre PCB, faites-le. Mais parfois c'est inévitable. La plupart du temps, vous ferez des trous, nécessitant un pad de pas (pitch pad). Ces pads contiennent des matériaux fondant à la composition. Le choix des meilleurs matériaux de pad de pas devient un défi majeur. Certains ne sont pas à la hauteur.

Pour éviter ces problèmes, prenez le temps de positionner correctement les pads de pas avant le brasage. En tant que concepteur visant l'excellence, visez des pas aussi bas que 0,55 mm.

Application du Masque de Soudure (Solder Resist)

Le masque de soudure (solder resist) est intégral à la technologie PCB. Il remplit plusieurs fonctions essentielles : protège le PCB des défis mécaniques et de la corrosion, prévient les problèmes mécaniques pendant le brasage à la vague.

Pourtant, l'application du masque de soudure est un grand défi en brasage à la vague. Seules les zones nécessitant le brasage doivent rester exposées pour éviter les défauts. Mais l'application réduite du masque est un défaut fréquent chez les concepteurs PCB.

Décoloration du Masque de Soudure

Même si la tache du masque peut sembler cosmétique, ses causes doivent être investiguées par votre fabricant. La décoloration est identifiable sur le PCB, le masque, le tapis convoyeur, ou l'équipement de brasage à la vague. Causes courantes : composants de flux différents, mélange de lots PCB pendant le brasage, changement de type ou d'épaisseur de masque en cours de processus.

C'est un défaut de brasage à la vague familier. Pour l'éviter : surveillez la plage de températures de brasage, évitez différents matériaux de flux, maintenez la même épaisseur de masque.

Pénétration Insuffisante

Le flux doit être présent dans les trous métallisés pour former efficacement un joint de soudure au sommet de la carte. Avec des conditions de préchauffage parfaites, la pénétration du flux sera efficace, donnant un PCB de haute qualité. La pénétration insuffisante vient soit d'un préchauffage inadéquat, soit d'une application de flux réduite.

Pour éliminer la pénétration insuffisante (si liée au flux) : utilisez la bonne quantité de flux au lieu de flux faible. Un préchauffage suffisant est nécessaire pour que le matériau pénètre les zones prévues de la carte.

Composants Soulevés (Tombstoning)

Également appelés tombstones, les composants soulevés sont les parties aériennes d'un PCB pendant le brasage à la vague. Causes principales :

1. Utilisation de composants aux besoins variés en température et type de soudure.
2. Longueurs de broches incorrectes et brasage à la vague sur PCB flexibles qui se courbent alors que le reste reste plat.

Pour corriger le gauchissement du PCB : vérifiez le type de PCB utilisé et ses forces thermiques. Pour les longueurs de broches incorrectes : poussez-les à travers le trou traversant via le bain de soudure. Vérifiez les tolérances thermiques du PCB et de toutes ses pièces. Composants aux températures de brasabilité différentes peuvent se soulever. Pour l'éviter : assurez-vous que les ingrédients ont des exigences égales.

Phénomène de Billes de Soudure (Solder Balling)

Le solder balling est un autre défi pour les concepteurs PCB, surtout en brasage à la vague. Il se produit quand de minuscules particules de soudure se réattachent, surtout près des broches du PCB. Causes sous-jacentes : soudure à haute température, chute de soudure séparée de la carte, gaz liquides recrachant sur la carte.

Moyens de corriger le solder balling ordinaire. L'une des meilleures façons : dès la conception du PCB. Lors du choix du masque de soudure, privilégiez celui offrant le moins de chances d'adhérence de la soudure. Vérifiez aussi le flux d'air dans le bain de soudure et le ratio d'azote dans l'environnement du bain.

Génération d'une Marque de Soudure

En fabrication PCB, les marques de soudure sont courantes pour le référencement de position. Elles consistent en petits cercles cuivrés remplis et une zone claire du masque de soudure. Parfois, générer une marque de soudure est difficile en brasage à la vague.

Pour un référencement correct, utilisez les bonnes machines/équipements pour générer les masques de soudure de référence de position.

Résumé

Voici dix défauts actuels de brasage à la vague et leurs solutions. Ces problèmes courants peuvent ruiner un excellent design PCB. Mais sachez qu'ils ne viennent pas toujours de vous.

Parfois, votre fabricant est en cause. Si vous cherchez un concepteur pour votre prochain projet PCB, WellPCB est votre choix idéal. Nous résolvons tous défauts de brasage à la vague et autres problèmes de fabrication. Contactez-nous à votre convenance, nous serons ravis de discuter de toutes vos questions.