Dans le domaine complexe de l’électronique, l’intégrité des joints soudés est la pierre angulaire du fonctionnement des dispositifs électroniques. Néanmoins, l’un des problèmes les plus omniprésents qui pourrait potentiellement affecter l’intégrité des dispositifs électroniques est la survenue desoudures froidesLes soudures défectueuses résultant d’un brasage inadéquat et d’une mauvaise interaction entre les broches et les pastilles sur les circuits imprimés présentent des risques de dysfonctionnements électroniques intermittents et de pannes. Que vous soyez un amateur passionné d’électronique ou un ingénieur en électronique expérimenté, apprendre à éviter les soudures froides défectueuses est primordial.
Comprendre les soudures froides
Une soudure froide se forme lorsqu’il n’y a pas de liaison correcte entre la soudure et les surfaces métalliques correspondantes, que ce soit du composant ou du circuit imprimé (PCB). Une chaleur insuffisante appliquée aux composants et aux surfaces des composants et du PCB peut entraîner une liaison de mauvaise qualité. Si les composants et le PCB sont assemblés avec des surfaces de mauvaise qualité, en utilisant un flux de mauvaise qualité et en utilisantsoudure sans plomb, alors un joint de soudure froid peut également se former. Un joint de soudure froid peut aussi paraître terne et/ou granuleux et/ou fissuré. Un joint parfait serait brillant et lisse.
Pourquoi les soudures froides sont importantes
Les conséquences des soudures froides pour les assemblages électroniques peuvent être considérables. Pour les amateurs, de telles soudures peuvent signifier que leur projet ne se déroule pas comme prévu. Pour les professionnels, les conséquences peuvent inclure des retours coûteux, des rappels de produits et des produits potentiellement dangereux. Toutes ces conséquences peuvent nuire à la réputation de la marque.
Détection des soudures froides
Il est impératif de repérer une soudure froide afin de résoudre tout problème potentiel. Parfois, une soudure froide apparaît terne, irrégulière ou présente des signes de fissuration. D’un point de vue électrique, elle peut se caractériser par un chemin de circulation du courant intermittent ou une rupture totale. Des valeurs de résistance plus élevées peuvent également indiquer un problème, celle-ci devant toujours être proche de zéro.
Causes de joints de soudure de mauvaise qualité
Chaleur insuffisante :C’est l’une des principales raisons pour lesquelles la brasure n’atteint pas son point de fusion, entraînant ainsi un faible écoulement de la brasure et une mauvaise liaison.
Surfaces contaminées :La saleté, l’huile et l’oxydation s’accumulent sur les broches ou les pastilles des composants, formant une barrière qui empêche l’adhérence de la soudure.
Flux insuffisant :Fluxest nécessaire pour éliminer la couche d’oxyde à la surface du métal et ainsi améliorer l’adhérence. Une quantité insuffisante de flux peut empêcher la formation d’une liaison solide.
Mouvement pendant le refroidissement :S’il y a un mouvement au niveau d’un joint pendant la phase de refroidissement de la soudure, celle-ci peut devenir défectueuse, ce qui entraîne des joints dont la soudure est fissurée.
Défis liés au brasage sans plomb :En raison de leurs températures de fusion plus élevées et des différences d’écoulement de la brasure, le brasage avec des alliages sans plomb nécessite une manipulation très soigneuse afin d’éviter la formation de soudures froides.
Approches de prévention
Température de soudure optimale :Il est recommandé d’utiliser un fer à souder à température contrôlée. Celle-ci est réglée en fonction du type de soudure utilisée. En général, la plage est de 260 °C à 315 °C pour la soudure au plomb et de 300 °C à 350 °C pour la soudure sans plomb.
Préparation de la surface :Nettoyez les surfaces sur lesquelles vous allez effectuer la soudure à l’aide d’alcool isopropylique. Lorsqu’une soudure avec âme de flux est utilisée, cela aide à créer une meilleure liaison entre les surfaces.
Utilisation appropriée de Flux :Sélectionnez le flux approprié en fonction du scénario d’utilisation : colophane pour un usage général, flux sans nettoyage pour une utilisation à faible résidu et flux hydrosoluble pour les environnements difficiles. Cela facilitera le processus de nettoyage afin d’augmenter l’écoulement de la soudure et la capacité de liaison.
Méthodes de soudure efficaces :Pour établir une bonne connexion, touchez simultanément le circuit imprimé et les pattes du composant avec un fer à souder. Laissez la soudure s’écouler et n’appliquez pas une quantité excessive de soudure afin d’éviter la formation de ponts de soudure.
Utilisation des outils qualité :Investissez dans du matériel de soudage de qualité, comme des outils de grossissement pour l’observation, des pompes à dessouder pour corriger les erreurs, et même des outils d’organisation de l’espace de travail pour éviter les interruptions pendant le processus de soudage.
Manipulation de la soudure sans plomb
Le respect des normes environnementales peut exiger l’utilisation de soudure sans plomb. Cette soudure peut être plus avantageuse. Cependant, elle présente également davantage de défis en raison de ses points de fusion plus élevés et des propriétés de la soudure lorsqu’elle fond. Toutefois, vous pouvez gérer les effets du refroidissement rapide de la soudure en utilisant les bonnes températures et le flux approprié. Entraînez-vous à appliquer des méthodes plus efficaces pour faire face aux effets du refroidissement rapide.
Réparation des soudures froides
Malgré des mesures préventives appropriées, des soudures froides peuvent se produire. Pour réparer des soudures froides, il faut réchauffer la soudure jusqu’à son point de fusion et ajouter un nouveau flux. Il est également utile d’ajouter une petite quantité de soudure neuve. Pour obtenir une bonne conductivité, il faut s’assurer qu’il n’y ait aucune perturbation pendant le refroidissement. La soudure réparée devrait idéalement présenter une surface lisse et brillante.
Les soudures froides sont l’un des plus grands problèmes auxquels est confrontée la communauté de l’électronique. Comme mentionné précédemment, les soudures qui manquent de chaleur suffisante et qui sont contaminées par des débris peuvent devenir problématiques. Il est possible d’utiliser les connaissances pour empêcher que de tels problèmes ne surviennent en maintenant des températures de soudure efficaces, des soudures propres et des techniques de soudage appropriées. L’application de ces connaissances est cruciale pour éviter que de tels problèmes ne deviennent problématiques. Cela s’applique aussi bien aux professionnels qu’aux amateurs afin de garantir des soudures durables.
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