Le processus de soudure decartes de circuits imprimésest une étape cruciale pour garantir des connexions électriques fiables entre les composants électroniques et les circuits imprimés. Un bon processus de soudure peut non seulement garantir le fonctionnement normal du circuit, mais également améliorer considérablement la stabilité et la durée de vie des appareils électroniques. Du simple brasage manuel au brasage par refusion hautement automatisé, chaque détail du processus de brasage est crucial.
1, L'importance de la soudure des circuits imprimés
Les composants électroniques du circuit imprimé doivent être fermement connectés au circuit par soudure pour obtenir la transmission du signal et le fonctionnement fonctionnel. Au cours du processus de production, des défauts tels que le brasage virtuel et le brasage à froid peuvent survenir en raison de paramètres de soudage imprécis et de l'oxydation des broches des composants ; Lors de l'utilisation de l'équipement, des facteurs environnementaux à long terme tels que les vibrations et les températures élevées peuvent également provoquer le desserrage et la fissuration des joints de soudure. Ces problèmes peuvent entraîner de mauvaises connexions de circuits, des interruptions de signal et même des dysfonctionnements de l'équipement. Par exemple, si la puce de la carte mère d'un téléphone mobile n'est pas solidement soudée, cela peut provoquer des pannes fréquentes et une incapacité à communiquer normalement. Par conséquent, maîtriser le processus de soudure correct est d’une grande importance pour garantir les performances et la fiabilité des circuits imprimés.
2, outils et matériaux courants pour le soudage
(1) Outils de soudage
Fer à souder électrique : c'est un outil couramment utilisé pour le soudage manuel, divisé en types de chauffage interne et de chauffage externe. Le fer à souder électrique à chauffage interne a une efficacité de chauffage élevée et une augmentation rapide de la température, adapté au soudage de petits composants électroniques ; Le fer à souder électrique à chauffage externe a une puissance élevée et convient au soudage de composants de grande taille-ou à la soudure de grandes-surfaces. La puissance d'un fer à souder électrique est généralement comprise entre 20 W et 60 W, qui peut être sélectionnée en fonction des besoins de soudure. Par exemple, le soudage de composants montés en surface utilise généralement un fer à souder électrique de 20 à 30 W, tandis que le soudage des appareils électriques nécessite un fer à souder électrique de 40 W ou plus.
Pistolet à air chaud : principalement utilisé pour souder et démonter les composants montés en surface, en soufflant de l'air chaud pour faire fondre la soudure. La température et la vitesse du vent du pistolet à air chaud peuvent être ajustées, et différents composants ont des exigences différentes en matière de température et de vitesse du vent. Par exemple, lors du soudage de petites résistances et condensateurs montés en surface, la température est généralement réglée à 300-350 degrés et la vitesse du vent est réglée à 2-3 niveaux ; Lors du soudage de puces emballées en BGA, la température doit être réglée entre 350 et 400 degrés et la vitesse du vent doit être réglée entre 4 et 5 niveaux.
Équipement de soudage par refusion : largement utilisé dans la production de masse, il fait fondre la pâte à souder sur le circuit imprimé en chauffant l'air dans le four ou en utilisant un rayonnement infrarouge pour réaliser la soudure entre les composants et le circuit imprimé. L'équipement de brasage par refusion présente les avantages d'un contrôle précis de la courbe de température, d'une bonne cohérence du soudage et d'une efficacité de production élevée, qui peuvent répondre aux besoins d'une production à grande échelle.
(2) Matériaux de soudage
Fil de soudure : composé d'alliage d'étain et de flux, comprenant généralement du fil de soudure étain-plomb et du fil de soudure sans plomb-. Le fil de soudure étain-plomb a un point de fusion bas et de bonnes performances de soudage, mais le plomb est toxique et peu propice à la protection de l'environnement ; Le fil de soudure sans plomb est principalement composé d'alliage d'étain et de cuivre et d'autres matériaux, avec un point de fusion élevé qui répond aux exigences environnementales. Il est actuellement largement utilisé. Le diamètre du fil de soudure se décline en diverses spécifications telles que 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, etc., et le diamètre approprié doit être sélectionné en fonction de la taille des broches du composant.
Pâte à souder : une pâte obtenue en mélangeant de la poudre de soudure en alliage, du flux et d'autres additifs, principalement utilisée dans la technologie de montage en surface. La pâte à souder a une certaine viscosité à température ambiante et peut être utilisée pour fixer des composants sur des circuits imprimés. Après le brasage par refusion, la poudre de soudure fond pour former des joints de soudure. Différents types de pâte à souder conviennent à différents processus de soudage et composants. Par exemple, une pâte à braser non nettoyante peut réduire les processus de nettoyage et améliorer l’efficacité de la production.
Flux : il peut éliminer les oxydes de la surface métallique, réduire la tension superficielle de la soudure, améliorer la fluidité et le mouillage de la soudure et rendre la soudure plus ferme. Le flux de soudure est divisé en types acides, neutres et alcalins. Le flux de soudure acide a une forte activité, mais est très corrosif ; Le flux de soudure neutre est non corrosif et convient à la plupart des scénarios de soudure ; Le flux de brasage alcalin est principalement utilisé pour le brasage spécifique de métaux. En soudure électronique, la colophane est couramment utilisée comme flux neutre.
3, méthode de soudage
(1) Soudage manuel
Préparation : Préchauffez le fer à souder en le mettant sous tension, sélectionnez la panne de fer à souder appropriée en fonction du composant à souder et appliquez une fine couche de soudure sur la panne du fer à souder pour éviter l'oxydation. Pendant ce temps, préparez le fil à souder et le flux.
Opération de soudage : utilisez une pointe de fer à souder pour chauffer les broches de l'élément et les plots de soudure du circuit imprimé, afin que les deux atteignent la température de soudage en même temps ; Ensuite, contactez le fil de soudure avec la zone chauffante, attendez que le fil de soudure fonde de manière appropriée et retirez le fil de soudure ; Enfin, retirez la panne du fer à souder et laissez la soudure refroidir et se solidifier naturellement. Pendant le processus de soudage, il convient de veiller au contrôle du temps de soudage. Généralement, le temps de soudage pour chaque point de soudage est de 2 à 3 secondes pour éviter d'endommager les composants ou les tampons en raison d'un temps excessif. Pour les composants montés en surface, la technique de « brasage par traînée » peut être utilisée, qui consiste d'abord à étamer un plot de soudure, puis à aligner les broches du composant avec le plot de soudure étamé à l'aide d'une panne de fer à souder, à chauffer pour faire fondre la soudure et à faire glisser la panne du fer à souder pour répartir uniformément la soudure sur les broches et les plots de soudure.
(2) Soudage au pistolet à air chaud
Fixation des composants : utilisez du ruban adhésif-résistant aux températures élevées ou de la pâte à souder pour fixer le composant dans la position correcte sur le circuit imprimé, en vous assurant que les broches du composant sont alignées avec les plots de soudure.
Soudage chauffant : allumez le pistolet à air chaud, réglez la température et la vitesse du vent appropriées, alignez la sortie d'air du pistolet à air chaud avec le composant, maintenez une distance appropriée et chauffez uniformément le composant et le tampon de soudure. Une fois la pâte à souder fondue, éteignez le pistolet à air chaud et attendez que le joint de soudure refroidisse naturellement. Lors du soudage avec un pistolet à air chaud, il est important d’éviter une température excessive ou un temps de chauffage prolongé pour éviter d’endommager les composants.
(3) Soudure par refusion
Pâte à souder de revêtement : par sérigraphie ou distribution, appliquez uniformément de la pâte à souder sur les plages de soudure du circuit imprimé.
Montage de composants : utilisez une machine de montage en surface pour monter avec précision des composants électroniques sur des plots de soudure recouverts de pâte à souder.
Soudage par refusion : Envoyez le circuit imprimé avec les composants qui y sont attachés dans un four de soudage par refusion et chauffez-le selon la courbe de température réglée. La courbe de température du brasage par refusion est généralement divisée en quatre étapes : zone de préchauffage, zone d'isolation, zone de refusion et zone de refroidissement. La zone de préchauffage est utilisée pour augmenter lentement la température du circuit imprimé, provoquant l'évaporation du solvant contenu dans la pâte à souder ; La zone d'isolation garantit que le circuit imprimé et les composants atteignent une température uniforme, éliminant ainsi davantage les impuretés de la pâte à souder ; La zone de refusion est une étape critique du soudage, où la température atteint le point de fusion de la pâte à souder, provoquant la fusion de la poudre à souder et le mouillage des broches et des plots des composants ; La zone de refroidissement refroidit et solidifie rapidement les joints de soudure, formant ainsi une connexion solide.