À mesure que la technologie électronique se développe rapidement, les produits électroniques tendent à se miniaturiser, avec une réduction spectaculaire du poids et du coût. En ce qui concerne l’assemblage SMT (Surface Mount Technology), les SMC (Surface Mount Components) sont pour la plupart soudés sur le PCB par refusion, réalisée dans un four de refusion, un dispositif automatique. Malgré le haut niveau d’automatisation de l’assemblage SMT, la soudure manuelle reste tout à fait nécessaire dans son processus de fabrication. Ainsi, cet article présentera l’importance de la soudure manuelle pour l’assemblage SMT ainsi que quelques conseils à son sujet.
Avantages de l’assemblage SMT
a. Densité d’assemblage élevée
Par rapport aux composants traversants traditionnels, les composants montés en surface nécessitent une surface de carte plus réduite. De plus, l’application de l’assemblage SMT permet de réduire le volume des produits électroniques de 60 % et leur poids de 75 %.
b. Haute fiabilité
En raison de leur petite taille et de leur faible poids, les composants montés en surface offrent une grande fiabilité et une bonne résistance aux chocs. Une production automatisée est utilisée afin que la soudure et le placement présentent une fiabilité élevée. Par conséquent, près de 90 % des produits électroniques sont fabriqués par assemblage SMT.
c. Haute fréquence
Comme les composants à puce ne comportent pas de broches, l’inductance et la capacité parasites sont toutes deux réduites, ce qui améliore la fréquence.
d. Réduction des coûts
En raison des progrès rapides et des vastes applications des composants à puce, leur coût diminue à une telle vitesse qu’une résistance à puce affiche désormais le même prix qu’une résistance traversante. L’assemblage SMT simplifie la procédure globale de fabrication et réduit les coûts de production. En ce qui concerne les SMC, leurs broches n’ont pas besoin d’être réorganisées, pliées ou coupées, de sorte que l’ensemble du processus de production est raccourci et l’efficacité de fabrication est améliorée. Dès que l’assemblage SMT est appliqué, le coût global de fabrication peut être réduit de 30 % à 50 %.
Comparaison entre l’assemblage SMT et l’assemblage THT
Les caractéristiques de l’assemblage SMT peuvent être pleinement mises en évidence à travers la comparaison entre l’assemblage SMT et l’assemblage THT (technologie à trous traversants). Sur la base de la technologie de montage, la différence essentielle entre l’assemblage SMT et l’assemblage THT réside dans la différence de placement et de trous traversants. En outre, les deux se distinguent également l’un de l’autre sur plusieurs aspects, notamment le circuit imprimé, les composants, les dispositifs, les joints de soudure et la technologie d’assemblage, qui peuvent être résumés dans le tableau suivant.
La différence entre la technologie SMT et la technologie THT provient en réalité de la différence entre les types de composants, y compris la structure des composants et les types de broches. Étant donné que des composants sans broches ou à broches courtes sont utilisés dans la fabrication en assemblage SMT, la différence essentielle entre SMT et THT réside dans le fait que la forme des composants et celle du PCB ne sont pas totalement identiques et que les composants sont fixés sur le PCB de différentes manières.
Exigence fondamentale du brasage manuel pour les composants SMT
Exigence n°1 : Matériau de soudure
Il convient d’utiliser des fils d’étain plus fins, et des fils d’étain actifs d’un diamètre compris entre 0,5 mm et 0,6 mm sont préférables. Une pâte à braser peut également être utilisée, mais elle doit contenir un flux sans nettoyage, à faible corrosion et ne laissant aucun résidu.
Exigence n°2 : Outils et équipements
Il convient d’utiliser un fer à souder à température constante et des pincettes spécialisées. La puissance du fer à souder à température constante doit être inférieure à 20 W.
Exigence n°3 : Opérateurs
Les opérateurs doivent maîtriser des techniques suffisantes en inspection SMT et en soudure. Une certaine expérience de travail doit être accumulée.
Exigence n°4 : Règlement d’exploitation
Des réglementations d’exploitation rigoureuses doivent être mises en œuvre pendant le processus d’assemblage SMT.
Outils et équipements couramment utilisés pour la soudure manuelle des CMS
• Pince à épiler
Les pincettes sont un type d’outil de soudage spécialement utilisé pour les CMS. La soudure des composants peut être facilement réalisée lorsque les deux bornes des CMS sont saisies par les pincettes.
• Fer à souder à température constante
Le fer à souder à température constante est doté d’une panne dont la température peut être contrôlée. Le fer à souder à température constante est utilisé parce qu’il assure un chauffage constant, économise la moitié de l’énergie électrique et permet une montée en température rapide.
• Tête de chauffage spéciale pour fer à souder
Après avoir équipé le fer à souder de têtes de chauffage spéciales de différentes dimensions, de nombreux CMS peuvent être soudés sur le PCB avec différents nombres de broches, y compris des QFP, des diodes, des transistors et des circuits intégrés.
• Pistolet d’aspiration sous vide pour étain
Le pistolet d’aspiration d’étain sous vide se compose principalement d’un pistolet d’aspiration d’étain et d’une pompe à vide. L’extrémité avant du pistolet d’aspiration d’étain est une panne de soudage creuse, capable de chauffer.
• Table de soudage à air chaud
En tant que type d’équipement semi-automatisé utilisant l’air chaud comme source de chauffage, la table de soudage à air chaud permet de souder facilement les SMC, ce qui est plus pratique que le fer à souder. De plus, la table de soudage à air chaud est capable de souder de nombreux types de composants.
Pointes de soudage manuelles SMC
• Pointe de soudure pour résistances, condensateurs et diodes
Tout d’abord, l’étain est fondu sur le plot et le fer à souder ne doit pas être éloigné du plot afin de maintenir l’étain en fusion. Ensuite, placez un composant sur le plot à l’aide d’une pince. Enfin, une borne est soudée, puis l’autre borne.
• Pointe de soudage QFP
Tout d’abord, le circuit intégré doit être placé à la position correspondante et une petite quantité de pâte à souder est utilisée pour fixer les trois broches du circuit intégré afin que les puces puissent être positionnées avec précision. Ensuite, le flux est appliqué uniformément sur les broches, chacune d’elles étant soudée. Pendant le processus de soudage, si un pont se forme entre les broches, une petite quantité de flux doit être appliquée sur la zone de pontage.
• Astuce d’application pour table de soudage à air chaud
La table de soudage à air chaud peut être utilisée de manière beaucoup plus pratique qu’un fer à souder et permet de traiter de nombreux types de composants. Les circuits intégrés peuvent être soudés avec une table de soudage à air chaud, mais il faut utiliser de la pâte à braser comme soudure au lieu de fils d’étain. La pâte à braser peut d’abord être appliquée manuellement sur les pastilles. Après le placement des CMS, la buse d’air chaud est déplacée rapidement le long de la puce afin que toutes les pastilles soient chauffées uniformément et que la soudure soit réalisée.
En tant que méthode de brasage conventionnelle, le brasage manuel continue de jouer un rôle clé dans la fabrication électronique, quel que soit le développement de la technologie. L’assemblage SMT est devenu une méthode d’assemblage dominante en raison de sa haute densité d’assemblage, de sa grande efficacité de fabrication, de son faible coût, de sa haute fiabilité et de son large champ d’applications. La combinaison du brasage automatisé et du brasage manuel apportera sans aucun doute des effets positifs à la fabrication électronique.
