Comment souder de l'électronique?

Pour souder des composants électroniques, vous aurez besoin d'un fer à souder, d'un fil à souder et d'un peu de flux.

Apprendre à souder des composants traversants est une compétence essentielle pour tout amateur amateur ou professionnel de l'électronique. Vous pouvez apprendre l'équipement et les compétences dont vous aurez besoin pour commencer à souder correctement l'électronique.

Partie 1 sur 3: obtenir l'équipement nécessaire

1
Utilisez un fer à souder avec le contrôle de chaleur approprié. Pour souder des composants électriques dans des cartes de circuits imprimés, les meilleurs fers à souder sont des fers haute puissance, à température contrôlée et à décharge électrostatique (ESD). Ceux-ci vous permettront de souder pendant des heures et sont parfaits pour les projets de radio amateur complexes. Pour les kits simples, un fer à crayon peu coûteux fera très bien l'affaire.
- Utilisez un fer à souder à puissance fixe, 25 watts pour les petits travaux et 100 watts pour les gros travaux avec un câblage lourd.
- Si possible, des fers à température variable sont disponibles, ce qui permettra le traitement le plus sûr des planches. La température de la pointe peut être contrôlée pour s'adapter à la taille du travail.
2
Utilisez du fil à souder d'un alliage approprié. L'alliage de soudure le plus couramment utilisé en électronique est constitué de 60% d'étain et de 40% de plomb, parfois appelé 60/40 (SN/Pb); la température de fusion la plus basse est en fait de 617. Ceci est recommandé si vous débutez dans le soudage, bien qu'en raison de la teneur en plomb, cela soit quelque peu dangereux. Vous devez utiliser une ventilation appropriée (ou un masque respiratoire approprié) ou un équipement de soudage avec un aspirateur.
- La soudure 60/40 devient souple à 183°C mais ne fond qu'à 188°C, ce qui signifie qu'elle peut être difficile à travailler si vous êtes débutant. Au lieu de cela, vous pouvez essayer la soudure 617 car elle fond à 183°C.
- Divers alliages sans plomb sont devenus nécessaires ces dernières années dans le cadre de l'initiative réglementaire RoHS. Ceux-ci nécessitent des températures de soudage plus élevées et ne "mouillent" pas aussi bien que les alliages étain-plomb. Bien qu'ils soient plus sûrs, ils sont également plus déroutants. Le plus courant est de 96,5% d'étain à 3,5% d'argent et produira un joint avec moins de résistance électrique qu'un alliage étain-plomb. En pratique, ce n'est pas une raison pour l'utiliser; la question de la sécurité est le facteur déterminant. Vous pouvez également obtenir de la soudure qui est presque à 100% d'étain, mais c'est plus cher.
- Les formulations sans plomb et sans plomb sont disponibles en ligne dans des endroits comme solderdirect.com et dans divers magasins dans la plupart des localités.
3
Utilisez un fil de soudure fourré pour les travaux électriques. Assurez-vous que le flux utilisé est électriquement compatible. Le flux de soudure de plomberie ne l'est certainement pas. Le flux est un matériau (colophane ou variante pour les travaux électriques) utilisé pour préparer les surfaces à souder. La saleté, la graisse, etc. interfèrent avec le joint de soudure et doivent être éliminées. L'inclusion du flux dans le fil de soudure fournit automatiquement du flux aux surfaces à souder et constitue le choix le plus judicieux, bien que très petits, les montages en surface ou le soudage automatisé peuvent utiliser des alternatives.
- Il existe plusieurs flux différents couramment disponibles pour les travaux électriques/électroniques. Par ordre de popularité, il s'agit des flux RMA, RA et solubles dans l'eau. Plus un flux est actif, plus il est important qu'il ne reste pas après la soudure, de peur que l'action chimique continue ne compromette ou n'endommage le fonctionnement de l'équipement électrique ou électronique. En particulier, les flux solubles dans l'eau doivent être éliminés.
- Après soudure, les colophanes laissent un résidu brun et collant qui est idéalement, non corrosif et non conducteur. Le nettoyage peut être effectué avec un produit d'élimination de la colophane spécialement formulé ou avec de l'alcool isopropylique.
- Le flux sans nettoyage laisse un résidu clair après le soudage, qui est non corrosif et non conducteur. Ce flux est conçu pour être laissé sur le joint de soudure et les zones environnantes.
- Le flux soluble dans l'eau a généralement une activité plus élevée qui laisse un résidu qui doit être nettoyé avec de l'eau. Les résidus sont corrosifs et peuvent également endommager la carte ou les composants s'ils ne sont pas nettoyés correctement après utilisation.
4
Obtenez la carte et les composants nécessaires. La plupart du temps, la soudure électrique concerne des composants "à trous traversants", dont les fils sont insérés dans des trous de cartes de circuits imprimés (PCB) et soudés à un plot de métallisation (une trace de PCB) autour du trou. L'intérieur du trou peut être "plaqué à travers" ou non; dans ce dernier cas, le fil inséré est la connexion électrique entre les pistes en haut et en bas du PCB. Souder le plomb des deux côtés sera généralement nécessaire dans le dernier cas.
- Souder d'autres éléments électriques, tels que des fils ou des cosses, a des techniques légèrement différentes, mais les principes généraux de fonctionnement de la soudure et du fer sont les mêmes. Notez cependant que les cosses et autres points de soudure non pris en charge nécessitent une connexion mécanique solide avant la soudure. Un joint de soudure n'offre PAS de résistance mécanique ou de résistance aux vibrations; il ne fournit qu'une connexion électrique à très faible résistance.
5
Obtenez une pince pour maintenir les composants. Les composants électriques sont généralement assez petits et vous aurez besoin de pinces, de pinces à bec effilé ou de pincettes pour les maintenir en place pendant que vous utilisez le fer à souder et négociez la soudure. Cela peut être un exercice d'équilibre.
- Une sorte de pince ou de support est généralement préférable pour maintenir la carte en place pendant que vous soudez les composants.

Faites fondre une partie du fil de soudure sur la pointe du fer à souder — Pour commencer, faites fondre une partie du fil de soudure sur la pointe du fer à souder.

Partie 2 sur 3: soudure des composants

1

Préparez les composants pour la soudure. Sélectionnez le bon composant en vérifiant soigneusement son type et sa valeur. Avec des résistances, vérifiez leur code couleur. Pliez correctement les fils, si nécessaire, en faisant attention à ne pas dépasser les spécifications de contrainte (par exemple, par un pli trop serré), et repliez les fils pour qu'ils s'adaptent à la planche.
2
Soyez extrêmement prudent et soudez uniquement dans un environnement approprié. Soudez toujours dans un endroit bien ventilé, en utilisant une protection respiratoire et oculaire. Assurez-vous de placer le fer en toute sécurité (à l'aide d'un support ou d'un support ignifuge) lorsqu'il est allumé mais pas utilisé. Les fers à repasser peuvent déclencher des incendies assez facilement en brûlant dans votre établi, du papier ou du plastique. Utilisez toujours un tapis ou une planche thermique pour protéger la zone.
- Laissez 7 à 30 centimètres (18 à 30 cm) d'espace entre les composants électroniques et votre visage, sinon des morceaux de soudure ou du flux chaud pourraient atteindre vos yeux. Les lunettes de sécurité sont une précaution très judicieuse. La soudure fondue peut éclabousser et est essentiellement imprévisible.
3
"Etain" la panne du fer à souder. Faites fondre une petite goutte de soudure au bout du fer à souder. Ce processus s'appelle l'étamage et il aide à améliorer le flux de chaleur du fer vers le plomb et le tampon, en protégeant la planche de la chaleur prolongée.
- Placez délicatement la pointe (avec la goutte) sur l'interface de la sonde et du tampon. La pointe ou la goutte doit toucher à la fois le plomb et le tampon.
- La pointe du fer à souder ne doit pas toucher la zone non métallique du PCB, qu'il s'agisse de fibre de verre (très courante) ou d'un autre matériau. Cette zone peut être endommagée par une chaleur excessive.
4
Faites passer le fil de soudure sur l'interface entre la pastille et le fil. Le flux du fil de soudure n'est actif que très brièvement au maximum après avoir fondu sur le joint. Il est brûlé lentement (il s'agit de la fumée qui s'élève du joint) et perd ainsi de son efficacité. Le fil du composant et la pastille doivent être suffisamment chauffés pour que la soudure fonde dans le point de connexion. La soudure fondue doit «s'accrocher» à la pastille et s'assembler via la tension de surface. C'est ce qu'on appelle communément le mouillage.
- Si la soudure ne fond pas sur la zone, la cause la plus probable est qu'une chaleur insuffisante lui a été transférée ou que la surface doit être nettoyée de la graisse ou de la saleté. L'activité du flux n'était pas suffisante, et un flux externe peut être nécessaire. Un nettoyage soigneux des surfaces avant le soudage peut être nécessaire.
- Utilisez du papier de verre d'entretien sera généralement trop dur et la laine d'acier (bien que moins dure mécaniquement) ajoutera de minuscules morceaux de métal conducteur, ce qui entraînera probablement des courts-circuits involontaires et un mauvais comportement électrique.
5
Arrêtez de fournir de la nouvelle soudure lorsque toutes les surfaces ont été mouillées. Lorsque les espaces sont remplis et que les surfaces sont humides, vous devez arrêter d'ajouter plus de soudure. Pas plus d'une ou deux gouttes de soudure ne devraient être nécessaires pour la plupart des joints, bien que cela puisse varier légèrement pour différents composants. La quantité correcte de soudure est déterminée par:
- Sur les PCB plaqués, vous devez arrêter l'alimentation lorsqu'un filet concave solide est visible autour du joint.
- Sur les circuits imprimés non plaqués, vous souhaitez arrêter l'alimentation lorsque la soudure forme un congé plat.
- Trop de soudure formera un joint bulbeux de forme convexe (c'est-à-dire en forme de goutte), tandis que trop peu de soudure formera un joint concave irrégulier. Les deux sont des indications visuelles que le joint de soudure est défectueux.

La colophane du noyau de la soudure ou les gaines en plastique des fils peuvent tous contaminer la panne — Le flux brûlé, la colophane du noyau de la soudure ou les gaines en plastique des fils peuvent tous contaminer la panne du fer à souder.

Partie 3 sur 3: bien souder

1
Bouge rapidement. Malheureusement, il est assez facile d'endommager un composant ou la carte avec trop de chaleur. Pour la plupart, cependant, vous pouvez garder les composants et la carte en sécurité en vous déplaçant rapidement. Un doigt sur la planche à proximité peut aider à remarquer trop de chaleur.
- Essayez de choisir des fers moins puissants que ce dont vous pensez avoir besoin. Un fer de 30 watts sera suffisant pour la plupart des travaux électroniques. Pratiquer la soudure est une très bonne idée.
- Si vous travaillez avec une carte de circuit imprimé double face, vérifiez les deux côtés pour de bons joints de soudure. Un bon joint aura l'air brillant et en forme de cône. s'il a l'air givré et terne, il s'agit probablement d'un joint froid.
2

Envisagez d'utiliser des dissipateurs thermiques pour protéger les composants sensibles. Certains composants (diodes, transistors, etc.) sont assez sensibles aux dommages causés par la chaleur et nécessitent un petit dissipateur thermique en aluminium clipsé sur leurs fils du côté opposé du PCB. De petits dissipateurs thermiques en aluminium peuvent être achetés auprès de fournisseurs de matériel électronique. Des hémostatiques (petits) peuvent également être utilisés.
3
Apprenez à reconnaître quand il y a suffisamment de soudure. Après une application correcte de la soudure, la soudure sera brillante et non terne. Les indications visibles sont le meilleur moyen de savoir si votre joint de soudure est bon. La soudure doit fondre sur la surface des composants électroniques ou des traces de PCB, plutôt que sur la pointe du fer à souder. De cette façon, lorsque la soudure refroidit, elle forme une connexion étroite avec la surface du métal.
- Le joint de soudure doit recouvrir uniformément la surface du composant, pas trop pour qu'il forme une boule, ni trop peu pour qu'il ne recouvre pas complètement la surface.
4
Gardez le fer à souder propre. Le flux brûlé, la colophane du noyau de la soudure ou les gaines en plastique des fils peuvent tous contaminer la panne du fer à souder. De tels contaminants empêchent la formation d'une liaison appropriée entre les composants électroniques. Ceci n'est pas souhaitable car cela augmente la résistance électrique et réduit également la résistance mécanique du joint de soudure. Une pointe propre est brillante tout autour, sans crasse brûlée dessus.
- Nettoyez le fer entre chaque composant que vous soudez. Utilisez une éponge humide ou de la laine de bronze (ou de laiton) pour le nettoyer en profondeur.
5
Laissez la soudure refroidir complètement avant de déplacer les composants. La soudure reste molle pendant un certain temps et il y a peu d'indication visuelle lorsque la phase pâteuse se termine. Ce refroidissement ne devrait durer que quelques secondes dans la plupart des situations électroniques; les gros composants ont plus de masse et sont à la fois plus difficiles à chauffer suffisamment pour les souder et prennent également beaucoup plus de temps à refroidir pour se solidifier.
- Si les composants sont trop chauds pour être manipulés, utilisez une pince à bec effilé ou un outil appelé coup de main qui consiste en deux pinces crocodiles fixées à un petit support articulé. Si vous regardez attentivement, la soudure de refroidissement se déposera sous vos yeux.
6
Entraînez-vous sur des composants indésirables. Il est important de s'entraîner sur des trucs jetables avant de passer directement à essayer de souder quelque chose d'important. Procurez-vous des composants indésirables d'une vieille radio ou autre pour vous entraîner.
- Personne n'est parfait, pas même les professionnels. N'ayez pas honte de répéter un peu de travail de soudure (c'est officiellement appelé retravailler dans l'entreprise). Cela vous fera gagner du temps dans le dépannage plus tard.

Conseils

La pointe d'un fer à souder a tendance à se coincer avec le temps (si elle est fréquemment utilisée), en raison des oxydes qui s'accumulent entre la pointe en cuivre et le manchon du fer. Les pointes plaquées n'ont généralement pas ce problème. Si la panne en cuivre n'est pas retirée de temps en temps, elle se coince définitivement dans le fer à souder! Il est alors détruit. Par conséquent: toutes les 20 à 50 heures d'utilisation environ, à froid, retirez l'embout et déplacez-le d'avant en arrière pour que les écailles d'oxyde puissent sortir, avant de le verrouiller à nouveau! Maintenant, votre fer à souder durera de nombreuses années d'utilisation!
La plupart des fers à souder ont des pointes remplaçables. Les pannes de fer à souder ont une durée de vie limitée et sont également disponibles dans différents types de formes et de tailles, pour s'adapter à une variété de travaux.
Gardez à portée de main une ampoule en caoutchouc ou un autre dispositif de dessoudage par aspiration (aspire la soudure fondue) ou une bobine de tresse à dessouder (fine maille de cuivre qui absorbe la soudure fondue) au cas où vous vous trompez et devez déconnecter quelque chose ou retirer l'excès de soudure d'un joint.
Aussi si vous l'avez sous la main, lorsque le fer est froid, utilisez une brosse métallique (le laiton est préférable) pour travailler sur le tartre et les oxydes. Recommandé uniquement toutes les 60 à 75 heures d'utilisation.
Si vous vous brûlez accidentellement avec le fer à souder, rincez la brûlure à l'eau du robinet pendant 15 minutes. La zone brûlée va créer une ébullition, mais ne vous inquiétez pas, elle guérira en 3 à 4 semaines. Si la condition persiste, rendez-vous à la clinique et consultez le médecin.

Plutôt que sur la pointe du fer à souder — La soudure doit fondre sur la surface des composants électroniques ou des traces de PCB, plutôt que sur la pointe du fer à souder.

Mises en garde

Les fers à souder sont très chauds. Ne touchez pas la pointe avec votre peau. De plus, utilisez toujours un support ou un support approprié pour maintenir la pointe vers le haut et hors de votre surface de travail.
Les soudures, en particulier les soudures à base de plomb, contiennent des matières dangereuses. Lavez-vous les mains après la soudure et sachez que les articles contenant de la soudure peuvent nécessiter une manipulation spéciale si vous les jetez.
Utilisez un tapis ou une planche thermique pour protéger votre espace de travail des brûlures ou des incendies possibles.

Lisez aussi: Comment choisir l'ameublement des fenêtres?

Comment souder de l'électronique?

Pas

Partie 1 sur 3: obtenir l'équipement nécessaire

Partie 2 sur 3: soudure des composants

Partie 3 sur 3: bien souder

Conseils

Mises en garde

Questions et réponses

Les commentaires (13)

Lisez aussi: