La soudure CMS fait référence au processus de soudure de composants électroniques montés en surface sur des cartes de circuits imprimés.. À mesure que les appareils électroniques et les PCB sont devenus de plus en plus petits, l'utilisation de Composants CMS a explosé dans la conception de circuits. La petite taille des composants CMS permet une densité de composants bien plus grande sur les cartes de circuits imprimés et permet la miniaturisation de l'électronique moderne.. pourtant, leur faible encombrement crée également des défis uniques pour l'assemblage et le soudage. Dans ce guide, nous passerons en revue les outils clés, le processus étape par étape pour souder correctement les composants CMS, et les meilleures pratiques de reprise du soudage CMS.
Outils de soudage CMS
Le soudage de dispositifs à montage en surface nécessite des outils spécialisés afin de manipuler de minuscules composants et de réaliser des joints de soudure de précision.. Voici quelques-uns des éléments essentiels dont vous aurez besoin:
Fer à souder – Un fer à souder à pointe fine dans la plage de puissance de 15 à 30 W est idéal pour les travaux CMS.. Des pointes aussi petites que 0,5 mm peuvent être utilisées. Les fonctions de contrôle de la température aident à éviter la surchauffe.
Pâte à souder– La pâte à souder est constituée d'un mélange d'alliage de soudure en poudre et de crème fondante. Il permet d'appliquer avec précision la soudure sur les plots CMS avant de placer les composants..
Microscope – Un stéréomicroscope ou des loupes sont indispensables pour inspecter les petits joints de soudure et le placement des composants.. Un microscope avec un grossissement de 20x à 40x est typique.
Pincettes – Les pincettes à pointe fine permettent une manipulation et un placement précis de composants CMS aussi petits que 0201 ou 01005 tailles (0.25mm x 0,125 mm). Les pinces antistatiques sont préférables.
Mains utiles pour le soudage – Les outils manuels avec lentilles grossissantes permettent le positionnement mains libres des PCB sous un microscope pendant le soudage..
Pochoir-Pochoirs PCB sont de fines feuilles de métal découpées au laser avec un motif d'ouvertures correspondant à la disposition des plages de soudure du PCB. Pour appliquer de la pâte à souder, le pochoir est aligné sur le PCB et la pâte est projetée sur les tampons à travers les ouvertures du pochoir. L'utilisation d'un pochoir permet une application précise et efficace de la pâte à souder avant le placement des composants CMS..
Gabarits – Les gabarits aident à positionner les cartes à un angle qui améliore la visibilité et l'accès aux joints de soudure sous les composants pendant le soudage manuel..
Outils à ventouse/à dessouder – Des outils à vide spécialisés sont utilisés pour retirer ou retravailler les joints de soudure et les composants à dessouder pour les travaux de réparation..
Le processus de soudure CMS
Parcourons maintenant le processus complet, étape par étape, pour voir le soudage CMS en action.:
- Préparez le PCB en le nettoyant soigneusement pour éliminer tout débris ou oxydation qui pourrait être présent. Également, appliquer du flux sur tous les plots SMD à l'aide d'un stylo à flux avant de souder. Le pré-étamage des tampons est une autre bonne option à considérer avant de commencer..
- Positionnez et fixez solidement le PCB sous/sur le microscope sur un outil d'assistance, en veillant à fixer la planche avec des pinces crocodiles pour la maintenir stable et empêcher tout mouvement. Et ajustez l'angle de la planche selon vos besoins pour obtenir la meilleure vue et l'accès.
- Sélectionnez soigneusement le composant requis à l'aide d'une pince à épiler, vérifier à nouveau que son orientation est correcte, et appliquez du flux sur les plots/fils des composants avant le placement si nécessaire.
- Placez le composant en alignement avec le repère correspondant Plaquettes PCB sous le grossissement du microscope, en prenant soin d'aligner précisément le composant, et réaligner si nécessaire.
- Avec le composant aligné, soudez d'abord l'un de ses fils pour ancrer le composant en place et permettre le repositionnement si nécessaire.
- Une fois la première piste captée, souder les fils restants en travaillant à partir du fil cloué, et appliquer le fer à souder pour former un bon joint sur chaque fil.
- Une fois terminé de souder tous les fils, inspectez minutieusement chaque joint de soudure sous un grossissement pour vérifier s'il y a des courts-circuits ou un mauvais mouillage qui nécessitent une reprise, refusionner ou réchauffer les joints douteux.
- Une fois la soudure terminée, utilisez de l'alcool isopropylique et une brosse ou des cotons-tiges pour nettoyer tous les résidus de flux restants.
Conseils à suivre pendant le processus de soudage
- Utilisez la température de fer à souder efficace la plus basse pour éviter d'endommager les composants sensibles.
- Gardez la panne à souder propre entre les joints pour garantir un transfert de chaleur optimal vers le joint..
- Appliquez juste assez de soudure pour former un filet approprié sur chaque joint. Une soudure insuffisante ou excessive peut conduire à des connexions peu fiables..
- Surveillez le flux et le mouillage de la soudure et réappliquez du flux ou des tampons de pré-étain si nécessaire.
- Évitez de toucher ou de cogner le PCB jusqu'à ce que tous les joints de soudure aient refroidi et durci..
- Inspectez visuellement sous les composants tels que les BGA et les QFN, si possible.
- Prendre Prévention ESD des étapes comme la mise à la terre des bracelets et des tapis.
- Travaillez systématiquement du centre vers l’extérieur ou des petits composants vers les plus grands.
- Gardez les pads au frais en évitant la chaleur prolongée au même endroit pour éviter de soulever les pads ou d'endommager le PCB..
La meilleure pratique de retouche de soudure CMS
La retouche du soudage des appareils à montage en surface est un processus délicat mais une compétence essentielle pour Réparation de PCB et modifications. Même s'il faut faire très attention, il est possible de dessouder et de remplacer avec succès les composants CMS sans endommager la carte. Voici quelques bonnes pratiques pour retravailler la soudure CMS:
- Utilisez une station de reprise de qualité avec un contrôle précis de la température et du débit d'air pour éviter la surchauffe.
- Nettoyez soigneusement la zone de la carte et appliquez du flux avant de dessouder..
- Préchauffez soigneusement les composants environnants avant d'essayer de retirer le SMD.
- Utilisez des outils de dessoudage appropriés, comme une mèche à souder et des pompes à vide, pour éliminer la soudure en toute sécurité..
- Nettoyer complètement les tampons et confirmer qu'il ne reste aucun résidu avant de ressouder.
- Alignez avec précision le nouveau composant et vérifiez trois fois l'orientation.
- Souder les broches individuellement avec un minimum de chaleur pour éviter de soulever les plots.
- Inspectez tous les joints sous un grossissement pour vérifier qu'ils sont correctement mouillés et qu'il n'y a pas de ponts..
- Testez fonctionnellement les cartes après les travaux pour confirmer que les réparations sont terminées..
- Maintenir les procédures de sécurité ESD tout au long et prévoir du temps pour le refroidissement.
- Conserver la documentation détaillée du processus de reprise pour référence future.
- Suivez les directives du fabricant et demandez conseil en cas de besoin.
Dernières pensées
Le soudage CMS peut sembler intimidant au début en raison du travail avec des composants et des joints ridiculement petits.. Mais avec un peu de pratique, les bons outils, et en suivant une technique solide, vous pouvez souder avec succès des composants de presque toutes les tailles. Avec des composants montés en surface de plus en plus petits et des cartes plus densément emballées, L'apprentissage des compétences en soudage CMS devient un incontournable pour tous les débutants en PCB et les amateurs d'électronique..
