Le soudage par refusion est largement utilisé pour la fabrication d'ensembles PCB. It provides consistent soldering for the large variety of required components and pad sizes. En plus de cela, il est très facile à contrôler et à surveiller. Industries have been using reflow soldering for many years to manufacture PCB assemblies.In this guide, we will explain what reflow soldering is, how this critical process works, common reflow soldering defects, and compare it with wave soldering. Lisons la suite.
Qu'est-ce que le soudage par refusion?
Reflow soldering is a method used to attach surface-mount components to a printed circuit board. The process begins by applying solder paste to designated pads on the PCB. Suivant, the components are placed onto the paste, and the assembly is heated in a reflow oven. And when the temperature goes up, solder paste will melt creating strong electrical and mechanical connections between the components and the circuit boards.
Benefits of Using Reflow Soldering
Le soudage par refusion permet le traitement simultané de plusieurs connexions. Cela empêche la déconnexion des fils pendant que vous soudez les fils voisins. Le soudage par refusion améliore également la qualité du PCB résultant et offre de nombreux autres avantages tels que,
- Amélioration de la mouillabilité des joints de soudure et des composants montés en surface.
- Soudabilité améliorée d'une grande variété de composants électroniques.
- Intégrité conjointe améliorée pour les applications électroniques cruciales.
- Décoloration réduite du panneau.
- Élimination des résidus de flux carbonisés sur les éléments chauffants et les panneaux.
- Réduction de la formation de voile blanc résultant de l'oxydation de la colophane ou du flux d'étain
- Performances optimisées des pâtes à faible teneur en résidus et non nettoyantes.
- Flexibilité accrue du processus pour s'adapter à une grande variété de conditions de fonctionnement.
Reflow Soldering Process in PCB Manufacturing: 6 Steps Involved
L'étape de soudage par refusion dans la fabrication de PCB comprend un certain nombre d'étapes. Nous en discuterons un par un.
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Pâte à braser
Premier, nous appliquons la pâte à souder sur la carte. Nous l'appliquons uniquement aux zones qui nécessitent une soudure. Nous y parvenons en utilisant une machine à coller et un masque de soudure. Une fois que, on applique la pâte à souder, nous pouvons passer à l'étape suivante.
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Choisissez et placez
Après avoir appliqué la pâte à souder, nous pouvons ensuite mettre les composants en place. Typiquement, nous utilisons une machine automatisée pour sélectionner et placer les composants. En effet, le placement manuel n'est pas viable en raison d'un grand nombre de composants et de la précision requise. pourtant, il est nécessaire de manipuler les composants avec soin.
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Préchauffer
Nous devons constamment rapprocher les planches de la température requise. Si la vitesse de chauffe est très élevée, alors les composants ou la carte subiront des dommages en raison de la contrainte thermique. En plus de ça, si la vitesse de chauffage est trop élevée, la contrainte thermique ne permettra pas à certaines zones de la planche d'atteindre la température requise. D'autre part, si la vitesse de chauffage est trop lente, la carte entière pourrait ne pas atteindre la température requise.
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Trempage thermique
Une fois que nous avons amené la température de la planche à la température requise, nous commençons l'étape suivante. Ceci est souvent appelé «trempage thermique». C'est là que nous maintenons la planche à la température requise. Nous le faisons pour trois raisons,
• Pour s’assurer que s’il y a des zones qui n’ont pas atteint la température requise, le faire à cette étape.
• Pour éliminer les solvants volatils et les pâtes à braser.
• Pour activer le flux.
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Refusion
L'étape de refusion est l'étape du processus de soudage où nous atteignons la température la plus élevée. Dans cette étape, la soudure fond et crée les joints de soudure nécessaires. Le flux activé réalise une liaison métallurgique en réduisant la tension superficielle à la jonction des métaux impliqués. Cela permet à l'individu de souder des sphères de poudre pour fondre et combiner.
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Refroidissement
Nous devons refroidir les planches après l'étape de refusion de manière à ne pas exercer de contrainte sur les composants. Vous pouvez éviter le choc thermique des composants et la formation intermétallique excessive en utilisant une vitesse de refroidissement appropriée. Nous utilisons principalement la plage de température de 30 - 100 ° C pour refroidir les planches. Cette plage de températures crée une vitesse de refroidissement rapide qui peut aider à créer une granulométrie très fine. Cela peut permettre à la soudure de faire un bon joint mécanique.
Défauts de soudage à refusion courants à surveiller
Comme tout processus de fabrication, le brasage par refusion est livré avec ses défauts. Nous examinerons brièvement certains défauts de soudage par refusion courants et comment les éviter..
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Éclaboussures de soudure
Des éclaboussures de soudure se produisent lorsque la pâte à souder colle sur le masque de soudure dans des motifs confus. Celles-ci sont causées par l'utilisation inappropriée de l'agent de fluxage. Elle peut également résulter de la présence de polluants à la surface des planches. Ils peuvent être évités en utilisant une quantité suffisante d'agent fluxant et ils doivent être évités à tout prix car ils peuvent provoquer un court-circuit.
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Soudure saute
Un saut de soudure est un joint de soudure qui n'est pas correctement mouillé avec de la soudure. Cela se produit lorsque la soudure ne peut pas atteindre un plot et entraîne donc un circuit ouvert. C'est à cause de dérapages en phase de fabrication ou de conception. Vous devez répartir uniformément la pâte à souder si vous voulez éviter les sauts de soudure.
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Ballon de soudure
Les billes de soudure sont un défaut commun avec la soudure par refusion. Ce sont de petites sphères de pâte à souder qui se fixent sur une réserve, conducteur, ou surface stratifiée. Cela peut être dû à un certain nombre de raisons telles qu'une mauvaise plage de températures de refusion, utilisant des composants électroniques rouillés, mauvaise application de la pâte à souder, et la conception grossière des PCB.
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Soudure affamée
Un joint affamé de soudure est celui qui n'a pas assez de soudure pour former une connexion viable. Cela résulte principalement d'un chauffage insuffisant et cela peut entraîner une panne de l'ensemble du circuit. Parfois, une articulation affamée par la soudure fonctionne normalement au début, mais finit par échouer lorsque les fissures commencent à se développer. Vous pouvez réparer un joint sans soudure en réchauffant simplement le joint et en ajoutant plus de pâte à souder.
Les gens confondent souvent les joints affamés de soudure avec des bennes de soudure. pourtant, Ils ne sont pas les mêmes. Les sauts de soudure sont les joints de soudure où la soudure ne peut pas atteindre du tout ou ne peut pas former une connexion mécanique en raison d'un mauvais mouillage. Un joint affamé de soudure est ce joint où la quantité de soudure est insuffisante pour former une connexion électrique.
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Tombstoning
Pierre tombale des PCB occurs when a component has one side lifted off from the pad. La soudure doit commencer le processus de mouillage en se fixant aux deux tampons. pourtant, si la soudure n'est pas en mesure de terminer le processus de mouillage sur un tampon, un côté du composant peut s'incliner. Cela ressemblera à une pierre tombale typique et qui est à l'origine du nom de ce défaut.
Le renversement peut résulter de tout ce qui ferait fondre la pâte à souder sur un tampon avant l'autre. Les causes typiques sont l'épaisseur inégale des traces qui se connectent au tampon ou le manque de conception de relief thermique. Si les composants ont un grand corps, ils peuvent glisser dans la pâte à souder, ce qui peut les fixer sous la forme d'une pierre tombale.
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Pontage de soudure
Many problems can arise from using small components and pontage de soudure takes the top spot in this regard. Le pontage de soudure se produit lorsque deux joints de soudure ou plus se connectent accidentellement les uns aux autres. Cela se produit principalement en raison de l'utilisation de pointes de soudure grandes ou larges et de l'application de trop de pâte à souder. Il est souvent difficile de rejoindre un pont de soudure car ceux-ci sont parfois de nature microscopique. Si nous ne sommes pas en mesure de détecter un pont de soudure, cela peut entraîner un court-circuit et brûler ou endommager les composants..
Nous pouvons réparer un pont de soudure en tenant le fer à souder au milieu du pont de soudure. Cela fera fondre la soudure et nous pouvons la tirer pour briser le pont. Nous pouvons utiliser une ventouse de soudure si le pont de soudure est trop grand.
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Coussinets relevés
Les plots soulevés sont les plots de soudure qui se détachent de la surface d'un PCB. Cela se produit principalement en raison d'un chauffage excessif ou d'une force importante sur un joint de soudure. Il est difficile de travailler avec de tels tampons car les tampons sont assez délicats et peuvent se détacher de la surface. Vous devez faire tous les efforts pour fixer le tampon sur le PCB avant d'essayer de le souder.
Reflow Soldering Vs. Soudage à la vague: Quelle est la différence?
There are two different processes used to assemble a PCB: reflow soldering and wave soldering, each suited for different types of components and manufacturing needs.
For the most used field, reflow soldering is predominantly used for placing surface mount components. It is an excellent method for small, delicate, and high density components.
D'autre part, wave soldering is a conventional process for composants traversants in which the PCB is traversed across a wave of molten solder to weld the component’s leads to PCB pads. While reflow soldering achieves greater precision for fine pitch components, wave soldering is more effective for large-scale production of through-hole components, especially when combined with brasage sélectif for mixed component assemblies.
En un mot, when choosing the soldering technique, the type of components on the PCB, assembly complexity and desired production volume determines the choice of these methods.
Conclusion
Reflow soldering is a process that requires expertise and advanced equipment, as precise temperature control and careful handling are critical to ensure strong, reliable solder joints. The right setup and skilled technicians are essential to avoid defects and achieve optimal results. MOKO Technology a 8 automatic SMD assembly lines and a state-of-the-art reflow soldering setup. With our vast production capacity and highly trained technicians, you can trust us to handle the complexity of reflow soldering with precision. If you lack the resources for proper reflow soldering of your PCBs or you simply don’t want to indulge in its sophistication then feel free to reach out to us.
