Comment fonctionne le brasage à la vague

Comment fonctionne le brasage à la vague

Au début de l'industrie électronique, avant que la technologie SMT (technologie de montage en surface) ne soit pleinement développée, presque tous les assemblages de cartes de circuits imprimés devaient passer par les étapes suivantes soudure à la vague pour souder les composants électroniques sur la carte de circuit imprimé.

Table des matières
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    Qu'est-ce que la soudure à la vague ?

    La raison pour laquelle on l'appelle "soudure à la vague" est qu'elle utilise un four d'étain pendant la soudure. Le four à étain sera chauffé à une température suffisante pour faire fondre la barre d'étain et former un liquide d'étain fondu. Nous pouvons considérer ce liquide d'étain comme un bassin d'"eau de lac". Lorsqu'elle est calme et qu'il n'y a pas d'onde, on parle d'"onde d'advection". Lorsque l'eau du lac est agitée pour faire bouger les vagues, on parle de "vague de turbulence". 

    Le bateau glisse sur la surface calme ou légèrement ondulée du lac, permettant au liquide d'étain d'adhérer entre les pieds des pièces électroniques et la carte de circuit imprimé. Après avoir traversé le liquide d'étain, il se refroidit rapidement, et la soudure va souder les pièces électroniques au circuit imprimé.

    Pourquoi le soudage à la vague n'a pas été remplacé par le SMT totalement

    Avec le développement rapide de la technologie industrielle, la plupart des pièces électroniques deviennent plus petites et peuvent répondre aux exigences du soudage par refusion SMT (telles que les pièces de petite taille et la résistance à la température élevée de la refusion). Ainsi, la plupart des fabricants de PCB ont abandonné le processus de soudage à la vague, même pour certaines pièces dont la taille ne peut être réduite, tant que la résistance à la température du matériau peut répondre aux exigences du soudage par refusion SMT, le processus (PIH) paste-in-hole peut également être utilisé pour réaliser le soudage en utilisant un four de refusion.

    Cela dit, il existe encore un petit nombre de composants électroniques qui ne peuvent pas répondre aux exigences du processus SMT, de sorte que dans certains cas, ce processus consomme beaucoup de soudure.

    Processus SMT

    Le processus de soudure à la vague

    Zone de flux

    Le but de l'utilisation d'un flux est d'améliorer la qualité de la soudure des pièces, car le PCB, les pièces électroniques et même l'étain liquide peuvent être pollués dans l'environnement de stockage et d'utilisation, ce qui provoquera une oxydation et affectera la qualité de la soudure. La fonction principale du "flux" est d'éliminer les oxydes et les saletés sur la surface métallique, et il peut également former un film mince sur la surface métallique pour isoler l'air pendant les opérations à haute température, de sorte que la soudure ne soit pas facile à oxyder.

    Cependant, le processus de soudage à la vague doit utiliser de l'étain fondu comme milieu de soudage. Comme il s'agit d'étain liquide, la température doit être supérieure au point de fusion de la soudure. La température actuelle de la soudure sans plomb SAC305 est d'environ 217°C, le flux général ne peut pas être maintenu sous une température aussi élevée pendant une longue période, donc si vous voulez ajouter du flux, vous devez l'appliquer avant que le circuit imprimé passe à travers le liquide d'étain.

    Il existe généralement deux façons d'appliquer un flux. La première consiste à utiliser un flux moussant. Lorsque la carte de circuit imprimé passe dans la zone du flux, celui-ci adhère à la carte de circuit imprimé. L'inconvénient de cette méthode est que le flux ne peut pas être appliqué uniformément sur la carte de circuit imprimé, ce qui entraîne une mauvaise soudure des pièces qui ne sont pas recouvertes de flux.

    La deuxième méthode d'application du flux est la pulvérisation

    La deuxième méthode d'application du flux est la pulvérisation. La buse est placée en bas de la chaîne, et lorsque le circuit imprimé passe, le flux est pulvérisé de bas en haut. Cette méthode présente également un inconvénient, à savoir que le flux passe plus facilement par l'interstice du circuit imprimé. Parfois, le flux peut contaminer directement les pièces situées à l'avant de la carte de circuit imprimé, ou même pénétrer à l'intérieur de certaines pièces sensibles au flux, ce qui constitue une menace pour l'avenir. Ou bien il restera sur le dessus de la machine à souder à la vague.

    Si la machine n'est pas nettoyée régulièrement, lorsque le flux s'accumule jusqu'à une certaine quantité, il s'égouttera et un gros morceau contaminera directement la face avant de la carte de circuit imprimé.Si le flux est directement déposé sur la carte de circuit imprimé sans traitement, il est susceptible de provoquer des problèmes de qualité tels que la corrosion de la carte de circuit imprimé ou un micro-court-circuit.

    Zone de préchauffage

    Tout comme le Ligne de production SMTLe processus de soudage à la vague nécessite également de préchauffer le circuit imprimé avant le soudage proprement dit. Cela permet de réduire la déformation de la carte de circuit imprimé et d'éviter l'humidité interne de certaines pièces. Sinon, elle sera directement chauffée de la température ambiante à une température supérieure à 217°C, ce qui provoquera facilement une délamination.

    Zone de soudure

    De nombreuses barres d'étain sont jetées dans le réservoir, puis chauffées et fondues en étain liquide. Ce processus nécessite donc beaucoup de matériel d'étain. Comme il s'agit d'étain liquide, différentes surfaces d'étain peuvent être réalisées en fonction des caractéristiques du liquide pour répondre aux besoins de la soudure à l'étain.

    D'une manière générale, le bain d'étain dans le four d'étain sera divisé en deux fentes. La première fente est appelée onde à copeaux, et la deuxième fente est appelée onde. Ces deux fentes d'étain ont des fonctions différentes. Dans la plupart des cas, seules les ondes advectives sont activées

    Vague à puce

    Pièces SMD

    Utilisez un outil pour remuer le liquide d'étain afin de former un effet de fontaine. Son objectif principal est de souder les pièces SMD, parce que les pièces SMD sont généralement densément réparties dans diverses zones du circuit imprimé, et qu'il y a des grands et des petits, des hauts et des bas, parce que l'action du circuit imprimé est similaire au glissement d'un sampan. Imaginez que si un grand objet se trouve sous le sampan, l'effet dit "d'ombre" se formera derrière le grand objet lors du glissement.

    Il en va de même pour le liquide d'étain, s'il n'y a pas de liquide d'étain culbutant, il ne peut pas toucher ces pièces ou les joints de soudure sous ombres, provoquant alors le problème de la soudure à vide. Cependant, comme le liquide d'étain est toujours en mouvement, il arrive que la soudure ne soit pas assez égale, et même qu'un pontage ou un affûtage de la soudure se produise, de sorte que l'onde est généralement ajoutée après l'onde turbulente.

    Vague

    Elle ressemble un peu à une surface d'eau calme, mais il s'agit en fait d'un liquide d'étain qui s'écoule sans arrêt, mais l'écoulement est très régulier, ce qui peut éliminer efficacement certaines bavures et certains problèmes de pontage de soudure et de court-circuit causés par les ondes turbulentes. En outre, l'onde d'advection a un très bon effet de soudage sur les composants traditionnels à trous traversants (longues pattes dépassant du circuit imprimé). S'il n'y a que des composants à trous traversants pendant le soudage à la vague, vous pouvez également envisager de désactiver l'onde d'advection et de n'utiliser que l'advection pour terminer le soudage.

    pontage de court-circuit

    Zone de refroidissement

    Une seule vague d'advection permet également de réduire le problème de pontage de court-circuit des fiches multibroches, car le flux sera évaporé dans la vague de turbulence du processus à double vague, et lorsqu'il s'agit de la vague d'advection, il y a moins de désoxydation et de support de soudure du flux. Si la mouillabilité de la soudure devient.

    Cette zone utilise généralement un ventilateur de refroidissement à la sortie du four d'étain, qui est chargé de refroidir la carte de circuit imprimé qui vient de passer le liquide d'étain à haute température, car il y aura des actions de soudure et de réparation à effectuer immédiatement. En général, les cartes de circuit imprimé qui passent dans le four d'étain n'utilisent pas d'équipement de refroidissement rapide, probablement parce que la plupart d'entre elles sont des composants traditionnels à trous traversants ou des pièces SMD plus grandes.

    Certains fours à ondes ajoutent un processus de nettoyage supplémentaire à la fin, car certaines cartes de circuits imprimés doivent encore passer par le processus de nettoyage.

    Pourquoi est-il nécessaire d'avoir un angle d'inclinaison pendant le brasage à la vague ?

    La piste de "soudure à la vague" présente un certain angle d'inclinaison par rapport à la surface de l'étain. En général, l'angle d'inclinaison est fixé à environ 3~7°. La raison de cette légère inclinaison est de faciliter le retrait de l'étain lorsque le joint de soudure est séparé de la surface de l'étain. Cet angle d'inclinaison est également appelé "angle de désétamage". Lors du passage de l'étain, un angle est nécessaire lorsque le joint de soudure est séparé de la surface de l'étain. Carte PCB et la surface d'étain liquide sont séparées. Si l'angle de désétamage est plus petit, le joint de soudure sera plus grand, et vice versa.

    Si la piste et la surface de l'étain ne sont pas inclinées pendant le "brasage à la vague" et qu'il n'y a pas d'angle de dessoudage, les joints de soudure seront trop importants et un grand nombre de joints de soudure apparaîtront facilement. Un certain angle de dessoudage pendant le brasage à la vague peut favoriser l'excès de joints de soudure. Le liquide d'étain fondu s'écoule dans le four de brasage à la vague le long de l'angle de désétamage par gravité pour atteindre l'objectif de contrôle de la quantité d'étain dans le joint de brasage.

    Qu'est-ce que la soudure sélective à la vague ?

    Parce que toutes les pièces des circuits imprimés ne nécessitent pas de soudure à la vague, il y a souvent des centaines de pièces sur une carte, mais moins de 5 pièces nécessitent une soudure à la vague, c'est pourquoi la soudure sélective à la vague est née.
    Il existe deux types de soudure sélective à la vague :

    Le premier type de brasage sélectif à la vague consiste à utiliser un support de four de brasage à la vague pour couvrir les pièces qui ne nécessitent pas de brasage à la vague, et le processus suit toujours le four d'étain de brasage à la vague original. Le deuxième brasage sélectif à la vague consiste à utiliser un petit four d'étain. La petite buse, puis déplacer la buse pour l'aligner avec les pièces qui doivent être soudées, ce qui peut économiser la soudure.

    Conclusion

    Malgré ses nombreux inconvénients par rapport à la soudure CMS, la soudure à la vague est toujours utilisée dans le secteur de la construction. Usine d'assemblage de PCB pour ses caractéristiques uniques, et ne peut être facilement remplacé par un autre procédé de fabrication.

    FAQ

    La raison pour laquelle on l'appelle "soudure à la vague" est qu'elle utilise un four d'étain pendant la soudure. Le four à étain sera chauffé à une température suffisante pour faire fondre la barre d'étain et former un liquide d'étain fondu. Nous pouvons considérer ce liquide d'étain comme un bassin d'"eau de lac". Lorsqu'il est calme et qu'il n'y a pas de vague, on parle de "vague d'advection".

    Il existe encore un petit nombre de composants électroniques qui ne peuvent pas répondre aux exigences du processus SMT, donc dans certains cas, ce processus qui consomme beaucoup de soudure.

    Il existe deux types de brasage à la vague sélectif : Le premier type de brasage sélectif à la vague consiste à utiliser un support de four de brasage à la vague pour couvrir les pièces qui ne nécessitent pas de brasage à la vague, et le processus suit toujours le four d'étain de brasage à la vague original. Le deuxième brasage sélectif à la vague consiste à utiliser un petit four d'étain. La petite buse, puis déplacer la buse pour l'aligner avec les pièces qui doivent être soudées, ce qui peut économiser la soudure.

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