Soldage de crête-Voulez-vous souder rapidement des composants électroniques sur votre carte de circuit imprimé? Pensez-vous que le soudage à la main avec du fer marqué prend du temps?
L’inhalation prolongée de fumée n’est pas non plus sûre. Alors, qui ne voudrait pas chercher une méthode de soudage alternative?
Vous avez juste de la chance, car il existe une autre méthode de soudage standard super rapide. Pouvez-vous deviner de quoi nous parlons ? C'est une vague de soudage !
Ce processus de soudage vous permet de fabriquer plusieurs cartes de circuit imprimé en peu de temps. Donc, cet article est sur la soudure des vagues. Restez sur place.
1, Soldage de crête-Soudage de pointe
1.1 Qu’est-ce que la soudure de pointe ?
Lorsque la technologie de montage de surface n'a pas encore été complètement développée, la soudure de pointe est une technologie de soudage très connue.
Presque tous les PCB utilisent la soudure de crête pour placer les composants électroniques. La soudure de pointe est une procédure de soudage à grande échelle qui vous permet de fabriquer rapidement de nombreuses cartes de circuit imprimé.
Vous devez placer chaque PCB sur une plaque de soudage liquéfié. Là, une pompe produira un flux de soudure semblable à une onde stationnaire.
Cette onde stationnaire est affichée sur la carte de circuit imprimé et les composants électroniques sont soudés sur le PCB. Ainsi, le contact entre la soudure et la serrure crée de la magie.
Par la suite, les cartes de circuit imprimé sont soumises à un souffle ou à une pulvérisation d’eau pour un refroidissement sécurisé. Ce processus de refroidissement maintient les composants en place.
En outre, le soudage à crête d'onde est généralement effectué dans un environnement gazeux protégé, car l'utilisation de l'azote contribue à réduire les défauts de soudage. La figure 1 montre les composants électroniques placés sur le PCB, prêts à entrer dans la machine de soudage.
Figure 1 : Processus de soudage
1.2 Soldage de crête-Détails techniques de la soudure des vagues
Techniquement, ce processus de soudage utilise un récipient d'étain complet pour la soudure. Il peut résister à des températures élevées, fusionner ses bandes métalliques pour former de l'étain fondu.
L'étain liquéfié est considéré comme "l'eau du lac" Lorsque le lac est stationnaire et horizontal, il est appelé "onde horizontale". Et quand il y a des vagues dans le lac, on l'appelle une "onde de perturbateur".
Un circuit imprimé peut être considéré comme un bateau. Il flottera sur un lac agité ou calme, permettant à l’étain de fixer des composants électroniques à la carte.
Après la fente d'étain, vous verrez qu'elle se refroidira rapidement et que le soudage fera son travail. Qu’est-ce que c’est ? Bien sûr, il soudera les composants électroniques sur le PCB.
En outre, vous devez vous assurer que la température est suffisante pendant le processus. Si le contrôle de la température n'est pas suffisant, la carte peut être soumise à des contraintes mécaniques.
Cela peut à son tour entraîner des pertes de conductivité et des fissures. Une température de soudage basse entraîne une épaisseur de soudage inappropriée, ce qui entraîne davantage de contraintes sur la carte.
1.3 Quand utiliser la soudure de crête?
La soudure de crête d'onde peut être utilisée pour l'installation de surface et les composants de circuits imprimés de trous. Dans le montage de surface, les composants électroniques doivent être collés à la surface du PCB à l'aide d'un équipement de montage. Après cela, il sera prêt à passer par une vague de soudage liquéfiée.
En général, la soudure de crête est principalement utilisée pour la soudure des pièces électroniques de pores. Par conséquent, dans de nombreuses applications à grande échelle qui utilisent principalement des éléments de montage de surface, la soudure par reflux peut être utilisée au lieu de la soudure par crête.
Maintenant, vous vous demandez sûrement ce qu'est la soudure à reflux. Ne vous inquiétez pas ; Nous en parlerons bientôt.
Cependant, pour les applications dans lesquelles les composants de trous passants sont largement utilisés, vous pouvez toujours utiliser le soudage de crête.
Nous espérons que jusqu'à présent, vous connaissez déjà les concepts de base de la soudure des vagues. Dans le chapitre suivant, nous décrivons en détail le processus de soudage des vagues.
2, Soldage de crête-Processus de soudage de pointe
2.1 Machine à soudage de pointe
Sur le marché, vous rencontrerez de nombreux types de machines de soudage. Vous pouvez acheter une machine de soudage au pic de plomb ou une machine de soudage au pic sans plomb. Cela dépend entièrement de vous.
Cependant, les principes principaux et les composants de base de ces machines sont similaires. La courroie transporteuse est un composant important utilisé dans ce processus. Il traverse différentes zones avec la carte de circuit imprimé.
Ensuite, vous verrez une plaque de soudage et une pompe responsable de la génération de l'onde principale. En outre, vous obtiendrez un pulvérisateur de soudage et un coussin de préchauffage.
Ainsi, ces quatre parties principales forment la machine de soudage. Les soudures dans les machines de soudage sont principalement fabriquées à partir de mélanges de métaux.
Si la machine avait une soudure LED, elle aurait 49,5% de plomb, 50% d'étain et 0,5% de nickel.
Cependant, dans les appareils les plus récents, il est possible d'utiliser des modèles sans plomb pour des raisons de santé. Par conséquent, les alliages d'étain-cuivre-manganèse et d'étain-argent-cuivre sont fréquemment utilisés. La figure 2 montre la machine de soudage de crête.
Figure 2 : Machine à soudage
2.2 Soldage de crête-Température de soudage de crête
Actuellement, les alliages d'étain utilisés pour la soudure utilisent généralement Sn 60/Pb40 et Sn 63/Pb37. Par conséquent, il est recommandé de vous assurer que la température de fonctionnement est maintenue à environ 260 ± 5 ° C.
Néanmoins, ce serait préférable si vous considérez également le poids total du PCB et du dispositif.
En fait, les pièces lourdes peuvent être chauffées à 280 ° C. Les composants sensibles à la chaleur légers peuvent être chauffés à 230 °C.
De plus, cela sera utile si vous considérez également le préchauffage et la vitesse de livraison. La figure 3 montre un aperçu de l'étain fondu.
Figure 3 : soudage de crête
Cependant, il est préférable de modifier la vitesse de transmission plutôt que la température de l'étain, car les changements de température peuvent affecter la mobilité du récipient liquéfié, ce qui compromet la qualité du point de soudage.
À des températures de soudage élevées, le cuivre commencera à se dissoudre, ce qui perturbera le contrôle global de la qualité de soudage.
2.3 Soldage de crête-Aide à la fusion
Pendant le processus de soudage de pointe, vous devez appliquer l'assistant de soudage liquide sur la surface de la carte de circuit imprimé. Vous constaterez que les aides à la soudure améliorent la qualité de soudage des composants électroniques.
Lors du stockage, ces composants, les cartes de circuits imprimés et les liquides sont exposés à l'air. Cette exposition les oxydera, ce qui affectera la qualité du soudage.
Le solvant supprime principalement la saleté et les oxydes sur la surface du métal. En outre, il crée une couche de film qui empêche l'air de réagir avec la surface métallique à haute température.
Par conséquent, la soudure n'est pas facilement oxydée. Néanmoins, il peut être utile d'utiliser de l'étain liquéfié pour le soudage pendant le processus de soudage de pointe.
À l'heure actuelle, le point de fusion de la soudure sans plomb SAC305 est d'environ 217 °C et le solvant ne peut pas être exposé à de telles températures pendant de longues périodes. Par conséquent, si vous souhaitez utiliser des pièces de monnaie, vous devez ajouter des pièces de monnaie avant que la carte de circuit imprimé ne passe par la solution d'étain.
Généralement, le solvant peut être appliqué de deux façons. L'un peut être utilisé pour le changement de mousse, l'autre peut être ajouté par pulvérisation. Dans l'agent de soudage en mousse, l'agent de soudage est attaché à la carte de circuit qui le traverse.
Le principal inconvénient de cette approche est que vous pouvez observer que les changements ne sont pas appliqués uniformément. Par conséquent, une mauvaise soudure peut se produire dans les zones où les aides à la soudure ne sont pas présentes.
Dans la méthode d'injection, lorsque la carte passe, l'aide à la soudure est pulvérisée à travers la buse. L'inconvénient de cette méthode est que les changements peuvent être donnés rapidement à travers l'écart de la carte.
De plus, si le changement n'est pas traité et qu'il tombe simplement droit sur la plaque, vous pouvez également observer la corrosion de la plaque. En outre, l'aide à la soudure peut également contaminer directement les composants électroniques à l'avant de la carte.
2.4 Préchauffement
En règle générale, un préchauffement est effectué avant le début de la première vague de processus de soudage. Il peut augmenter la température de la plaque supérieure de 65 à 121 °C à un taux de chauffage de 2 °C / s à 40 °C / s.
Si le préchauffement n'est pas suffisant, vous n'obtiendrez pas les meilleurs résultats de soudage. C'est parce que le solvant peut ne pas atteindre toutes les parties du PCB. D'autre part, si vous définissez une température de préchauffage très élevée, le solvant «non-lavage» sera affecté. Si vous vous demandez ce qu’est un changement « sans nettoyage », nous vous expliquerons dans la section suivante.
Soldage de crête-Nettoyage
Le processus de nettoyage nettoie le PCB avec de l'eau déionisée ou un solvant pour éliminer l'assistant de soudage résiduel. Cependant, il existe un solvant qui ne nécessite pas de nettoyage.
Pouvez-vous deviner lequel ? Oui, bien sûr, les changements "sans nettoyage", c'est-à-dire les résidus après le processus de soudage, sont bénins.
Mais si vous êtes prudent, cela aidera; Certaines applications ne nécessitent pas de soudage « sans nettoyage ». C’est simplement parce que les changements « sans nettoyage » sont sensibles aux conditions de processus.
Maintenant que vous connaissez le processus de soudage des vagues. Le chapitre suivant établira un lien entre la soudure des vagues et d'autres types de soudage.
3 Soldage de crête-Le type de soudage
3.1 Souder par immersion et soudage de crête
En bref, la soudure par immersion est un processus de soudage à portée limitée. Comme la soudure de crête d'onde, il peut être utilisé pour le montage de surface et les assemblages de circuits à ouverture.
En outre, le soudage tombe sur la zone métallique nue de la carte de circuit imprimé. Ainsi, vous observerez des connexions électriques et mécaniques fiables. Enfin, la soudure par immersion est une version manuelle du processus de soudage automatique.
3.2 Soudage de reflux et soudage de crête
La soudure à reflux est la méthode la plus connue pour fixer les éléments de montage de surface sur une carte de circuit imprimé. La fabrication de pâte d'étain de soudage à l'aide d'agent de soudage et de poudre de soudage est le meilleur choix. Vous utiliserez ensuite cette pâte pour fixer les composants électroniques au coussin de contact.
Vous allez chauffer l'emballage sous une lumière infrarouge ou un four de reflux. Le soudage sera ensuite liquéfié, formant une connexion entre les contacts.
De l'autre côté, vous pouvez également souder différents raccords avec des crayons à air chaud. La figure 4 montre l'assemblage de la carte de circuit imprimé et le déplacement dans la machine de reflux.
Figure 4 : soudage des vagues
Maintenant, vous vous demandez certainement quelle technique utiliser quand? En général, la soudure de crête est plus complexe que la soudure à reflux.
Dans la soudure de pointe, le PCB reste dans l'onde de soudage et la température du PCB doit être surveillée attentivement. Si l'environnement de soudage n'est pas approprié, la carte de circuit imprimé peut être défectueuse.
Cependant, avec la soudure à reflux, vous n'avez pas à vous soucier du contrôle de l'environnement. Dans de nombreuses applications, le soudage par crête est le seul moyen efficace de soudage des composants sur la carte.
Mais c'est un fait, vous devez savoir que le soudage de crête est moins cher et plus rapide que le soudage de reflux.
Vous remarquerez que le reflux est principalement utilisé pour des applications à petite échelle. Ces applications ne nécessitent pas une production de masse fiable, peu coûteuse et rapide de PCB.
Étonnamment, vous pouvez également utiliser une combinaison de reflux et de soudage de crête. Vous pouvez utiliser la soudure de pointe pour souder les éléments d'un côté et de l'autre à l'aide de la soudure de reflux.
Ce sont des méthodes alternatives de soudage des vagues. Cependant, il existe une autre technique de soudage, que le prochain chapitre comparera à la soudure des vagues.
4, Soldage de crête-Soudage sélectif de crête d'onde
4.1 Machine de soudage sélective
Que faire si vos pièces sensibles sont endommagées dans le procédé de soudage de pointe ou dans le four de soudage à reflux ? Que recommanderiez-vous de faire pour éviter la chaleur?
Voulez-vous essayer la chance de la soudure de crête ou de reflux? Ou espérez-vous qu'il y ait un autre moyen ? Heureusement, c'est là qu'intervient la soudure sélective des vagues.
Si vous craignez que vos composants électroniques ne puissent pas résister au reflux ou au soudage de crête, un choix de soudage peut vous aider.
Vous trouverez sur le marché une grande variété de machines de soudage. Il y a des machines standard à l'azote, des machines à réservoir d'étain, et beaucoup d'autres. La figure 5 montre une machine de soudage de pointe sélective.
Figure 5 : soudage de crête
4.2 Soldage de crête-Guide de soudage sélectif des vagues
Lorsque vous achetez une machine de soudage de pointe sélective, le logiciel et le guide viendront. En règle générale, vous devez effectuer les trois étapes suivantes pour terminer le travail:
Vous devez utiliser un aide à la soudure liquide,
Assembler le PCB ou préchauffer,
Cela vous aidera si vous soudez à l'aide d'une buse de soudage «pour le terrain».
4.3 Problèmes de soudage sélectif
Dans la soudure sélective, vous pouvez rencontrer les problèmes suivants:
Dissolution de la plaque de soudure en cuivre: La haute température peut dissoudre la plaque de soudure en cuivre dans la soudure fondue.
Balles de soudure: en raison de l'adhérence du film de soudure à haute température, une boule de soudure peut être formée.
Pont de soudure: L'excès de soudure crée une connexion supplémentaire entre les deux broches.
Le fil de soudure: le résidu de soudure sur la buse de soudure provoque ce phénomène.
4.4 Soldage de crête-Coût de la machine de soudage de pointe sélective
Si vous voulez comparer le coût d'une machine de soudage sélective à une machine de soudage de pointe, vous serez heureux de savoir que le soudage sélectif sera cinq fois moins cher.
Cela est dû à moins de besoins en électricité, moins d'aides à la soudure et de consommation de soudage, pas de nettoyage, moins de retraits et pas de bandes de protection.
J'espère que vous pouvez maintenant décider de la technique de soudage que vous voulez utiliser.
Mais avant de prendre votre décision finale, nous avons également abordé les défauts, les coûts et les problèmes de soudage de crête dans le chapitre suivant.
5, Défauts et problèmes de soudage de crête
5.1 Soldage de crête-Défauts et problèmes de soudage de pointe
Si la température et l'environnement de soudage ne sont pas correctement contrôlés, après le processus de soudage de pointe, vous rencontrerez les défauts suivants:
cavité
Fractions
Mauvaise conductivité
Épaisseur insuffisante de soudage
La soudure des vagues présente plusieurs problèmes:
Consommation élevée d'électricité, de soudage, de soudage et d'azote
Besoin de nouveau soudage
Bouclier des points sensibles supplémentaires
Nettoyage supplémentaire des ondes des composants de soudure, des masques de trous de soudure ou des palettes.
Figure 6 : soudage de crête
5.2 Les coûts
Eh bien, maintenant, après avoir lu l'article complet, pouvez-vous deviner le coût d'exploitation d'une machine de soudage de pointe? Vous pouvez imaginer à propos du soudage sélectif. En raison des problèmes et des défauts mentionnés ci-dessus, le coût du soudage par vagues peut être cinq fois plus élevé.
6 - Conclusions
Dans ce guide, nous expliquons tout ce qui concerne le procédé de soudage des vagues. Nous avons même mentionné l'alternance des méthodes de soudage.
Notre objectif est d'éliminer toutes vos questions sur le soudage des vagues. Maintenant, vous pouvez facilement décider quel type de soudage vous convient et quand.
En outre, vous pouvez nous contacter pour fabriquer un PCB ou profiter de son assemblage. Nous vous guiderons par tous les moyens possibles. Vous pouvez même nous poser des questions sur la technologie utilisée pour l'assemblage de PCB.
Si vous avez des questions, notre équipe d'experts et d'ingénieurs répondra au premier moment. Nous savons comment prendre soin de vos intérêts et besoins. Veuillez nous contacter via [email protected]