Les PCB sont le cœur des appareils électroniques modernes, et leurs performances et leur fiabilité dépendent en grande partie de la qualité de la soudure. Le choix de la soudure joue un rôle crucial, en particulier dans la technologie de montage en surface (Smt) et traversant (ÈME) soudure de composants. La sélection de la soudure appropriée nécessite un examen attentif des propriétés physiques et chimiques du PCB.. Cet article explore les types de soudure et comment choisir la bonne en fonction des caractéristiques du PCB..
Types de soudure pour PCB et leurs applications
Fil à souder
Le fil à souder est le mieux adapté au brasage manuel de composants traversants à l'aide d'un fer à souder, bien qu'il puisse également être utilisé pour retravailler les appareils montés en surface.
Vous pouvez choisir entre un fil à souder à âme pleine et un fil à souder à âme flux/colophane., cette dernière étant la meilleure option.
Pâte à souder
La pâte à souder est une poudre de soudure mélangée à du flux, créant un matériau semblable à un gel, idéal pour les composants montés en surface.
La viscosité du flux maintient les fines particules de soudure en place, permettant un positionnement précis des composants.
Barre de soudure
Les barres de soudure sont exclusivement utilisées dans soudure d'onde processus. Dans cette méthode, une machine fait fondre le métal pour créer une vague de soudure fondue, qui est utilisé pour souder des composants traversants.
Basé sur les types de soudure de PCB
Soudure douce
Le brasage tendre consiste à chauffer le métal d'apport en dessous de 752°F (400° C), ce qui le rend idéal pour souder des composants électroniques délicats sur des plots de PCB.
Ces métaux d'apport sont souvent des alliages à base de plomb à bas points de fusion, généralement autour de 621°F (327° C). Le point de fusion global de l’alliage est généralement d’environ 662°F (350° C).
Soudure à l'argent dur
Ce processus nécessite des températures élevées, environ 1472°F (800° C), faire fondre le métal d'apport. Il utilise généralement une torche à arc de carbone ou une flamme pour le chauffage.
Brasage
Le brasage nécessite des températures encore plus élevées que le brasage à l'argent dur, environ 1832°F (1000° C), pour souder efficacement des pièces.
Soudure d'onde
Ce processus de brasage en vrac est idéal pour fixer des composants traversants aux plots de cuivre des PCB.. Cela consiste à faire passer un PCB chargé de composants sur une vague de soudure fondue..
Une pompe dans la machine génère un flux ascendant de soudure fondue, créant une onde stationnaire qui entre en contact avec le PCB pour souder les composants.
Soudeur de reflux
Le brasage par refusion est la principale méthode de fixation de composants montés en surface sur des PCB..
Avant d'entrer dans le four de refusion, le PCB subit une application de pâte à souder via une imprimante à pochoir, suivi du placement des composants avec une machine pick and place.
Le four de refusion chauffe ensuite le PCB, faire fondre les particules de soudure dans la pâte et former des joints de soudure solides.
Comment choisir la bonne soudure en fonction des caractéristiques du PCB
1. Comprendre le substrat PCB
La résistance thermique du substrat PCB est un facteur primordial lors de la sélection de la soudure. Par exemple, les matériaux FR-4 traditionnels peuvent supporter des températures de soudage plus élevées, tandis que les matériaux haute fréquence ou les substrats flexibles peuvent nécessiter des alliages de soudure à plus basse température. Connaître la tolérance thermique du substrat aide à choisir une soudure avec un point de fusion approprié.
2. Déterminer la méthode de soudure
La méthode de soudure (Par exemple, soudure d'onde, soudure manuelle, ou soudure par refusion) affecte le type de soudure requis. Le brasage manuel bénéficie généralement d'un fil à souder doté de bonnes propriétés d'écoulement., tandis que les processus automatisés tels que le brasage par refusion peuvent nécessiter une pâte à braser présentant des caractéristiques de fusion et d'écoulement spécifiques..
3. Tenez compte de la température de soudure
Les composants sur le PCB (tels que les composants SMT sensibles à la température) et le substrat dicte la température maximale de soudure. La sélection des soudures doit s'aligner sur ces limites de température pour éviter la surchauffe et minimiser les dommages thermiques aux composants et au substrat..
4. Évaluer la composition de la soudure
La composition de l'alliage de la soudure détermine ses propriétés mécaniques et électriques. Les applications nécessitant une résistance mécanique élevée peuvent nécessiter une soudure contenant de l'argent, tandis que les applications à courant élevé bénéficient d'une soudure contenant du cuivre pour une meilleure conductivité.. La soudure sans plomb est largement utilisée en raison des réglementations environnementales.
5. Évaluer le flux de soudure et les propriétés de mouillage
La fluidité et les caractéristiques de mouillage de la soudure ont un impact direct sur la qualité de la soudure.. La compatibilité entre les propriétés mouillantes de la soudure et le placage du plot PCB (Par exemple, or, étain, argent, ou du nickel) assure une bonne répartition de la soudure, former des joints de soudure uniformes et sans vides.
6. Tenir compte des réglementations et normes environnementales
L'application finale du PCB peut être soumise à des réglementations environnementales spécifiques telles que RoHS ou REACH. S'assurer que la soudure choisie est conforme à ces normes. Par exemple, les produits électroniques vendus dans l'UE nécessitent généralement une soudure sans plomb.
7. Sélectionnez un fournisseur fiable
- Certificat de qualité: Choisissez des fournisseurs de soudure dotés de certifications de qualité pour garantir la fiabilité des produits.
- Assistance technique: Optez pour des fournisseurs qui offrent un support technique et des services après-vente pour résoudre efficacement les problèmes potentiels.
8. Surveiller la durée de conservation des soudures
La composition de l'alliage dans la soudure affecte sa durée de conservation. Alliages avec plus de 70% le plomb a une durée de conservation de deux ans, tandis que d'autres alliages peuvent durer jusqu'à trois ans. La soudure sans plomb a généralement une durée de conservation plus longue que la soudure à base de plomb. Si vous prévoyez d'utiliser la soudure sur une période prolongée, la soudure sans plomb peut être un meilleur choix.
Quel est le diamètre de soudure idéal pour vous?
Le numéro de calibre détermine le diamètre de la soudure. C'est une unité pour mesurer l'épaisseur des tôles et des fils.
Pour les amateurs et les passionnés, jauges 18, 20, et 21 sont les plus adaptés. Leurs diamètres respectifs sont 1.22 MM, 0.914 MM, et 0.813 MM.
Pour débutants et amateurs, rester dans cette fourchette est une bonne idée. L'utilisation de fils à souder de ce diamètre minimise les déchets.
Pour les emballages en plastique doubles en ligne (PDIP) avec un pas de broche de 0,1 pouce, jauge 18 (1.22 MM) est idéal.
Jauge 22 fils, avec un diamètre de 0.711 MM, conviennent aux petits PCB.
Dans les boîtiers SMD et SOIC où les broches sont plus rapprochées, le plus petit diamètre de jauge 22 les fils les rendent idéaux pour un travail précis.
Les circuits plus anciens ont généralement un espacement des broches beaucoup plus grand que les conceptions modernes. Ces circuits comportent également des plots de soudure plus grands.
Pour ces circuits plus anciens, jauge 16 fils, avec un plus grand diamètre de 1.63 MM, sont le meilleur choix.
Sélection complète de soudures pour PCB
Lors du choix de la soudure pour un PCB, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, y compris les exigences en matière de PCB, type de soudure, caractéristiques de la soudure, réglementation environnementale, et la fiabilité des fournisseurs. En prenant en compte ces facteurs, vous pouvez vous assurer que la soudure sélectionnée répond aux besoins de la carte tout en améliorant la qualité de la soudure et la fiabilité du PCB.
