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Soudage à la vague - pour l'assemblage de PCB

Soudage à la vague - pour l'assemblage de PCB

Le soudage à la vague est une technique utilisée pour l'assemblage de circuits imprimés à grande échelle pour le soudage rapide de cartes qui utilisent l'un ou les deux SMD et des composants plombés.

Le soudage à la vague est beaucoup moins utilisé dans l'assemblage de circuits imprimés que les années précédentes. Malgré cela, le soudage à la vague reste un processus qui peut être utilisé efficacement dans un certain nombre de domaines, en particulier lorsque l'assemblage de circuits imprimés utilise un mélange de composants plombés et SMT.

Qu'est-ce que la soudure à la vague

Le processus de soudage à la vague tire son nom du fait que le processus passe les cartes de circuits imprimés à souder sur une vague de soudure.

De cette manière, une carte complète peut être soudée en quelques secondes, produisant des joints fiables mécaniquement et électriquement. En plus d'être beaucoup plus rapide que le brasage manuel, le soudage à la vague produit également des joints avec un degré de fiabilité beaucoup plus élevé, ce qui le rend idéal pour l'assemblage de circuits imprimés à grande échelle.

Le soudage à la vague peut être utilisé dans l'assemblage de circuits imprimés pour les composants à montage traversant conventionnels ainsi que pour les composants à montage en surface. Cependant, d'autres méthodes telles que le soudage par refusion infrarouge sont plus applicables aux caractéristiques fines utilisées aujourd'hui sur les cartes de circuits imprimés pour les composants à montage en surface. En conséquence, le soudage à la vague est moins largement utilisé pour l'assemblage de circuits imprimés qu'il y a de nombreuses années.

Machine à souder à la vague

La machine à souder à la vague se compose d'un réservoir chauffé de soudure. Celui-ci est maintenu à la température requise pour le processus de soudage. Dans le réservoir, une vague de soudure est mise en place et les cartes de circuits imprimés sont passées dessus de sorte que le dessous de la carte entre juste en contact avec la vague de soudure. Il faut prendre soin d'ajuster la hauteur de la vague afin qu'elle ne coule pas sur le dessus de la carte où elle ferait pénétrer la soudure dans des endroits où elle n'est pas nécessaire.

Les planches sont maintenues fermement en place sur un convoyeur à l'aide de doigts métalliques. Ceux-ci sont généralement en titane car il est capable de résister aux températures et n'est pas affecté par la soudure.

Préparation

Afin qu'une carte de circuit imprimé électronique puisse être traitée avec succès en utilisant une machine à souder à la vague, il est nécessaire qu'elle soit conçue et fabriquée de la manière correcte.

  • Couche de résistance de soudure: La première est la pratique courante lors de la conception de planches de nos jours. Une couche de réserve de soudure ou de masque de soudure est incluse dans la conception du PCB, ce qui ajoute une couche de matériau semblable à un "vernis" à la carte à laquelle la soudure n'adhère pas. Seules les zones où la soudure est requise sont laissées exposées. Cette résistance de soudure est le plus souvent de couleur verte.
  • Espacement des coussinets: La deuxième précaution principale est de s'assurer qu'il y a un espacement suffisant entre les plots de soudure nécessitant une soudure. S'ils sont trop proches, il est possible que la soudure ponte les deux plots provoquant un court-circuit.

    Compte tenu du fonctionnement du brasage à la vague, où la vague de soudure est causée par la soudure s'écoulant du réservoir et la carte passe dessus, les exigences d'espacement dépendent de la direction de la carte par rapport au flux de soudure. Les pastilles qui sont espacées dans la direction du flux de soudure doivent avoir un espacement plus grand que celles qui sont espacées perpendiculairement au flux de soudure. En effet, il est beaucoup plus facile pour les ponts de soudure de se produire dans le sens du flux de soudure.

Fluxage

Pour s'assurer que les zones à souder sont propres et exemptes d'oxydation, etc., un flux est nécessaire. Le flux est appliqué sur le côté de la carte à souder, c'est-à-dire le dessous. Un contrôle minutieux des quantités de flux est nécessaire. Trop peu de flux et il y a un risque élevé de mauvais joints, trop de flux et il y aura du flux résiduel sur la planche. Bien que cela ne semble pas bon d'un point de vue cosmétique, il existe également un risque de dégradation à long terme en raison de la nature acide du flux. Il existe deux méthodes principales d'application du flux:

  • Flux de pulvérisation; Un fin brouillard de flux est pulvérisé sur la face inférieure de la carte à souder. Certains systèmes peuvent même utiliser un jet d'air comprimé pour éliminer l'excès de flux.
  • Flux de mousse; La carte de circuit imprimé électronique est passée sur une tête en cascade de mousse de flux. Ceci est généré à l'aide d'un réservoir de flux dans lequel un cylindre en plastique avec de minuscules trous est immergé. Le cylindre en plastique est recouvert d'une cheminée en métal et l'air est forcé à travers le cylindre. Cela fait monter la mousse de flux dans la cheminée.

Préchauffer

Le processus de soudage à la vague expose les cartes de circuits imprimés électroniques à des niveaux de chaleur considérables, bien supérieurs à ceux auxquels elles seraient soumises si elles devaient être soudées manuellement. Ce choc thermique entraînerait un niveau de défaillance considérablement accru s'il n'était pas traité. Pour surmonter cela, la carte est préchauffée de manière à pouvoir être régulièrement portée à la température requise de manière à minimiser tout choc thermique.

La zone de préchauffage utilise normalement des radiateurs à air chaud qui soufflent de l'air chaud sur les cartes lors de leur passage vers la machine à souder à la vague. À certaines occasions, en particulier si la carte est densément peuplée, des radiateurs infrarouges peuvent également être utilisés. Cela garantit que toute la carte est uniformément chauffée et qu'aucune zone d'ombre n'est présente.

Alors que le préchauffage est nécessaire pour éviter le choc thermique que la machine à souder à la vague générerait, le chauffage est également nécessaire pour activer le flux. Ce flux est nécessaire pour s'assurer que les zones à souder sont propres et prendront la soudure.

Applications de la soudure à la vague dans l'assemblage de PCB

Le soudage à la vague n'est pas aussi largement utilisé pour l'assemblage de PCB qu'il l'était à une époque. Il n'est pas adapté aux pas très fins requis par de nombreuses planches fabriquées aujourd'hui. Cependant, il est idéal pour les nombreuses cartes encore fabriquées avec des composants plombés conventionnels et certaines cartes à montage en surface qui utilisent des composants plus grands. Ces planches sont souvent celles qui sont utilisées dans des volumes plus faibles et éventuellement des produits plus spécialisés.


Voir la vidéo: Faire une bonne soudure. Réaliser une brasure à létain (Décembre 2021).