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Introduction :
Le brasage à la vague est beaucoup plus rapide que le brasage par refusion. Des vagues laminaires de brasure se propagent du bord de la carte jusqu'au point de soudure. Cette méthode convient à l'assemblage de circuits imprimés conventionnels et à montage en surface . Elle est également considérée comme une meilleure option pour obtenir des joints de soudure de haute qualité. Cependant, les deux procédés exigent un contrôle précis de la température et une maintenance rigoureuse de l'environnement.
Le premier critère à prendre en compte pour choisir une méthode de soudage est le budget et le temps disponible. Si le soudage par refusion est la méthode la plus économique, c'est aussi la plus complexe. Pour éviter les défauts de la carte, il est indispensable de contrôler sa température et la durée de son passage dans la vague de soudure.
Vague de soudure
Avant de choisir une technique de soudage, d'autres facteurs doivent être pris en compte. Par exemple, l'épaisseur et la quantité de cuivre sur la carte de circuit imprimé sont des considérations importantes. La qualité de la pâte à souder est également un facteur important. La qualité des composants de montage en surface est également importante. De plus, le placement du PCB sur la carte peut avoir un impact sur le processus de soudure.
Quelle que soit la méthode de soudage que vous utilisez, vous devez avoir une compréhension de base des PCB et des PCBA. Cela simplifiera grandement le processus.
Qu'est-ce que la soudure à la vague ?
Lors de l'application de la soudure, assurez-vous que la soudure est correctement alignée. Cela empêche la soudure de toucher la surface oxydée. Dans le brasage à la vague, la tension superficielle est critique. Une petite quantité de soudure supplémentaire peut être utilisée pour créer un pont entre les fils.
La carte PCB est chauffée comme première étape du processus. Cela fait fondre la soudure. Une fois le tampon de soudure fondu, un flux y est appliqué. C'est un excellent moyen d'obtenir un joint de soudure parfait. Il élimine également le risque d'inhalation de vapeurs dangereuses.
Les machines à souder à la vague chauffent la carte différemment. Contrairement aux méthodes conventionnelles, elles doivent être chauffées à au moins 65 degrés Celsius. Cette étape de préchauffage est indispensable pour garantir une bonne connexion des composants électroniques à la carte. La pâte à braser est ensuite appliquée. Sous l'effet de la chaleur, la soudure forme une vague ou un motif en cascade. Les vagues laminaires sont les plus courantes.
En soudure à la vague, la hauteur de la vague de soudure est un paramètre important. Ce paramètre contrôle le temps de contact de la vague de soudure avec le composant. Le temps de contact est généralement de deux à quatre secondes. Le temps de contact est affecté par le convoyeur, la hauteur des vagues et la vitesse de la pompe. Une plaque de verre trempé mesure la hauteur de la vague de soudure pour surveiller le processus de soudure.
Qu'est-ce que la soudure par refusion ?
La soudure par refusion est une technique permettant de former des joints de soudure permanents entre des composants électriques. Il fonctionne en appliquant de la pâte à souder sur les pastilles des composants, puis en les chauffant dans des conditions contrôlées. La chaleur fait refondre et fondre la pâte à souder.
Cette méthode prend du temps et n'est pas recommandée pour la production de masse. Il est essentiel que les joints de soudure soient brillants et remplissent complètement les pastilles de soudure. Dans la plupart des cas, la soudure par refusion se fait à l'aide d'une lampe infrarouge. La chaleur de la lampe fait fondre la soudure de surface.
La soudure par refusion utilise plusieurs sections pour faciliter le transfert de chaleur et réduire au minimum les différences de température. Le nombre de composants et de couches sur le PCB affecte également le profil de soudure idéal. Le préchauffage, le trempage à chaud, la refusion et le durcissement à chaud sont les quatre étapes du profil de refusion. L'étape de préchauffage est conçue pour générer de la chaleur sur la carte tout en réduisant le risque de surchauffe. Ce gradient thermique est essentiel pour éviter d'endommager les composants.
Bien que la soudure par refusion soit une excellente méthode pour la production à petite échelle, elle présente certains inconvénients. Elle est moins respectueuse de l'environnement que la soudure à la vague, et elle est plus lente et moins efficace. En revanche, la soudure à la vague est plus rapide et moins coûteuse. La soudure par refusion n'est pas la meilleure méthode pour la production de masse.
Quels sont les principes du soudage à la vague et du soudage par refusion ?
Les composants montés en surface sont traités différemment par refusion et soudure à la vague. Les premiers mouillent les tampons et plombent avec du fondant. Ensuite, la pâte à souder se ramollit et recouvre les pastilles. Au cours de ce processus, les composants de montage en surface sont isolés de l'oxygène. Il augmente également la température de la zone de soudure de 2 à 3 degrés Celsius par seconde.
Pour maintenir les composants en place, la soudure à la vague utilise un alliage fondu de Sn et de Cu. Cela se fait dans un environnement de gaz de protection, tandis que la refusion se fait avec de l'air ou de l'azote pour minimiser les défauts de soudure. L'ensemble du récipient en étain a été utilisé dans ce processus de soudure. Dans les deux méthodes, l'étain fondu est soumis à des températures extrêmement élevées. Le résultat final est une connexion complète et solide.
Le soudage à la vague nécessite un espace suffisant. La soudure a besoin de cet espace pour s'écouler à travers la couche de réserve de soudure et provoquer le pontage de la soudure. La température pendant la refusion est supérieure à la température pendant le brasage à la vague. Cela signifie que les caractéristiques thermiques de la carte sont critiques.
Processus de soudage par refusion
La soudure à la vague est moins chère que la soudure par refusion. Il est généralement effectué dans des installations de fabrication qui doivent vendre de grandes quantités de pièces. Les deux méthodes utilisent des techniques similaires, certaines avec différents types de soudure. La différence réside dans les méthodes de chauffage et de refroidissement.
Combien de fois pouvez-vous refusionner un PCB ?
La refusion du tableau peut fonctionner jusqu'à deux fois, mais trois fois ou plus peuvent rendre le tableau étrange. Retirez tous les composants du trou traversant avant la refusion. Sinon, la soudure les maintiendra ensemble. Placez la planche dans une boîte sèche pendant au moins quatre heures.
L'étape de préchauffage précède le processus de refusion. Durant cette étape, la carte est chauffée à la température de pré-refusion. L'objectif est d'éliminer le solvant de la pâte thermique. Il est également important de noter que la température de la carte doit augmenter de manière linéaire, sans variation significative.
Le refusionnage est une étape cruciale de l'assemblage des circuits imprimés. Autrefois manuel, il est désormais automatisé. Les machines sont plus rapides et plus précises que les humains, et peuvent manipuler des composants plus petits. De plus, elles travaillent sans fatigue. Le soudage par refusion est un élément essentiel à la réussite d'un processus d'assemblage de circuits imprimés, que ce soit pour le prototypage ou la production en grande série.
Machine à souder à refusion
Lors du refusionnage de circuits imprimés, il est essentiel de tenir compte de l' épaisseur de la carte . Les cartes plus fines sont plus susceptibles de se déformer pendant la fabrication. La meilleure façon de répartir les contraintes thermomécaniques est d'empiler les composants symétriquement. De plus, les stratifiés doivent présenter une composition en résine et un tissage de verre similaires.
Qu'est-ce que la température de soudage à la vague ?
L'un des facteurs les plus importants pour une soudure réussie est la température de soudure. Les machines à souder à la vague mesurent la température de la soudure, le temps de contact et la vitesse. Ce sont de grandes machines à plusieurs étapes qui sont plus chères que les fers à souder de loisirs. Cet article traite des facteurs à prendre en compte lors du choix de la machine à souder à la vague qui répond le mieux à vos besoins.
Vérifiez la température de la carte avant de commencer le processus de soudure à la vague. Le fait de ne pas maintenir des températures de carte optimales peut entraîner une boule de soudure et une mauvaise liaison. Cela peut entraîner de graves problèmes de carte. De plus, la température de la carte doit être adéquate. Sinon, la soudure n'adhérera pas correctement à la carte, ce qui peut entraîner des ponts ou d'autres problèmes.
Le flux est un autre facteur important. La bonne quantité de flux peut améliorer l'apparence de la planche. Assurez-vous qu'il est uniformément réparti sur tout le plateau. La densité de flux est également importante. Si la soudure n'est pas correctement appliquée, une épaisse couche de flux peut causer des problèmes pendant le processus de soudure.
Joints de soudure
Les hautes températures peuvent endommager les joints de soudure . Le cuivre peut s'oxyder à haute température, ce qui affecte la qualité de la soudure. Il est donc nécessaire de contrôler régulièrement la température de la soudure afin d'éviter tout dépassement des limites autorisées.
À quelle température dois-je souder par refusion ?
Le soudage par refusion peut être effectué à différentes températures. Chaque température de refusion présente des avantages et des inconvénients. Le processus de soudure est critique car la température détermine la température du joint de soudure. La surchauffe de la soudure peut entraîner des problèmes tels qu'une rupture de joint. Une surchauffe peut également endommager les composants.
La première étape pour assurer un bon processus de brasage est de choisir la bonne température de refusion. Vous devez choisir le meilleur profil de refusion pour votre PCB et la bonne machine pour le travail. Tenez également compte de la conception et de l'emplacement des composants du circuit imprimé. Par exemple, vous devez choisir des PCB imprimés avec des options repositionnables et des alignements de haute qualité. la dernière étape après la conception des PCB imprimés consiste à les souder. La meilleure méthode consiste à utiliser la soudure à la vague.
Selon le type de circuit imprimé et de boîtier, un profil de refusion doit être utilisé pour garantir un assemblage correct. Le logiciel EC-reflow-pilot permet de choisir parmi neuf profils de soudure prédéfinis ou d'utiliser un modèle pour créer son propre profil.
Un profil de refusion comporte généralement quatre étapes. Chaque étape est conçue pour transférer suffisamment de chaleur à la pâte à souder et former un joint de soudure. Les températures de refusion ne doivent pas être trop élevées, sinon des dommages aux circuits imprimés ou la rupture de composants pourraient en résulter. La température de refusion doit être comprise entre 240 et 250 degrés Celsius.
Quelles sont les étapes impliquées dans le soudage à la vague ?
Dans le processus de soudure à la vague, un film élastique sépare le composant de la soudure. Le film agit comme une barrière entre la soudure et l'oxygène de l'air. Au fur et à mesure que l'assemblage s'éloigne de la vague, le film élastique s'étire, provoquant la rupture de la soudure. La tension superficielle fait que la soudure restante reste coincée sur les fils. Un peu de soudure peut rester dans l'assemblage, entraînant un pontage.
Bien que la soudure à la vague soit plus rapide que la soudure par refusion, elle est moins respectueuse de l'environnement. Il convient mieux à la production à petite échelle. La soudure par refusion n'est pas recommandée pour la production de masse. Étant donné que le processus de soudage à la vague nécessite plus de contrôle de la température, le moment du soudage à la vague est critique. Le processus peut entraîner des défauts de carte s'il n'est pas soigneusement surveillé.
Étapes impliquées dans le soudage à la vague
Le circuit imprimé est préchauffé avant le soudage pour éviter les chocs thermiques. Cette étape est essentielle au succès du processus de soudure. Une mauvaise soudure à la vague peut entraîner une augmentation des contraintes mécaniques sur le circuit imprimé et des composants fissurés ou endommagés. De plus, des températures de soudage à la vague incorrectes peuvent entraîner des vides dans le PCB, ce qui peut réduire sa résistance ou sa conductivité. De plus, des températures de soudure à la vague incorrectes peuvent rendre la soudure trop épaisse, ce qui peut affecter la capacité de la carte à résister aux contraintes.
Le brasage à la vague est également sujet aux défauts de trous d'épingle et de porosité. Ces problèmes sont causés par l'épaisseur du placage de cuivre. L'humidité s'échappe à travers le placage de cuivre mince, provoquant des défauts de trous d'épingle.
Quels sont les avantages et les inconvénients de la soudure à la vague ?
La soudure à la vague est plus efficace et a des joints plus cohérents que les méthodes de soudure traditionnelles. La soudure à la vague est moins chère et nécessite moins de compétences que les méthodes traditionnelles. Il offre également un haut niveau de productivité, nécessite moins de temps d'entretien et nécessite moins de main-d'œuvre. Cependant, cette méthode de soudage présente des limites. Considérez les avantages et les inconvénients de son utilisation en production.
Tout d'abord, le brasage à la vague est moins coûteux que le brasage par refusion. Autre avantage : il permet de souder des composants non remodelables, comme les composants traversants . De nombreux composants de puissance sont encore conditionnés de cette manière, et le brasage à la vague est la seule solution pour les intégrer. Il est également compatible avec des logiciels de CAO électronique performants, tels que l'éditeur de circuits imprimés Allegro de Cadence. Ce logiciel facilite le placement et l'agencement des composants, ainsi que le rendu des zones de brasage à la vague.
Soudure manuelle
Un autre avantage du brasage à la vague est sa rapidité d'exécution par rapport au brasage par refusion. Il est ainsi possible de produire des circuits imprimés de plus grande taille en un temps réduit. Cependant, le brasage à la vague est moins adapté aux cartes comportant un grand nombre de trous traversants et de composants CMS. En revanche, sa rapidité supérieure au brasage par refusion en fait la méthode privilégiée pour la production de circuits imprimés en grande série.
Un autre avantage de la soudure à la vague est qu'elle produit des joints de soudure parfaits. Les scories de soudure sont extrêmement faibles. Le processus de soudure réduit également le niveau de bruit.
