Comment résoudre les défauts courants du brasage à la vague

Défauts de brasage à la vague

Le brasage à la vague est l’un des principaux processus à l’origine des défauts dans les composants PCBA. Il peut représenter jusqu’à 50 % des défauts générés lors de l’ensemble du processus d’assemblage PCBA. Le brasage à la vague est particulièrement adapté aux composants traversants (composants dont les broches sont insérées dans des trous métallisés du circuit imprimé).

Voici quelques problèmes courants rencontrés lors du brasage à la vague, ainsi que leurs solutions :

Soudure incomplète

La soudure incomplète se produit lorsque l’alliage n’adhère pas correctement aux points de soudure pendant le processus. Cela peut entraîner des joints faibles ou des problèmes de contact intermittents. Les causes possibles incluent : température insuffisante, manque de flux, temps de soudure trop court, surface de soudure sale, etc. Solutions :

● S’assurer que la température de soudure est adéquate pour permettre une fusion complète de l’alliage.

● Utiliser une quantité appropriée de flux pour améliorer le mouillage.

● Contrôler le temps de soudure afin qu’il ne soit ni trop court ni excessif.

● Nettoyer la surface avant soudure pour éliminer contaminants et oxydes.

● Vérifier régulièrement la qualité des soudures et corriger rapidement les défauts.

Porosité (Void)

Les problèmes de dégazage constituent un défi courant dans le brasage à la vague et le brasage manuel. La porosité désigne les cavités gazeuses qui apparaissent dans les joints soudés. La formation de ces pores peut être liée à la présence d’oxydes, de graisse ou d’impuretés sur la surface de la soudure, ou encore au dégagement de gaz pendant le processus de brasage. Ces pores peuvent se présenter sous forme de minuscules trous ou de cavités plus importantes à la surface du joint.

Dans les trous traversants, l’épaisseur correcte du placage de cuivre est cruciale, avec un minimum de 25 µm de cuivre sur la surface de la paroi du trou. Parallèlement, il est essentiel de s’assurer que la surface à souder soit propre et exempte d’oxydes, de graisses ou d’impuretés. Il convient également d’ajuster les paramètres de soudage, tels que l’augmentation de la température et du débit de soudure, afin de réduire la formation et l’accumulation de gaz. Grâce à ces mesures, les problèmes de porosité peuvent être efficacement diminués, améliorant ainsi la qualité et la fiabilité du soudage.

Excès de soudure

Les débutants en soudure pensent souvent qu’une plus grande quantité de soudure est préférable, mais un excès de soudure peut entraîner l’enrobage complet des broches et des pattes des composants, ou la formation de bulles au milieu des joints de soudure, généralement de forme ronde et convexe. Les causes possibles incluent : une longueur excessive des broches dépassant du composant, un flux insuffisant, un déplacement excessif de la soudure ou un mouvement inapproprié de la buse.

L’excès de soudure peut généralement être retiré à l’aide de la panne d’un fer à souder chaud. Dans les cas extrêmes, l’utilisation d’une pompe à dessouder ou d’une tresse à dessouder peut également être utile.

Formation de « pointe » (Solder Flag / Solder Spike)

La pointe de soudure désigne la forme anormale du joint de soudure qui apparaît pendant le processus, présentant une forme pointue ou saillante. Après la découpe, la pointe du joint doit s’aligner avec la patte du composant et dépasser le PCB de pas plus de 2 mm.

Les principales causes des problèmes de pointage de soudure incluent : la panne du fer à souder qui laisse le joint dans une mauvaise direction, un déplacement trop lent du fer par rapport au joint, une soudure de mauvaise qualité, un excès d’impuretés dans l’alliage et une température de soudage trop basse. Les conséquences de ces pointes peuvent être un mauvais aspect esthétique et le risque de ponts de soudure. Dans les circuits haute tension, des décharges par effet de pointe peuvent également se produire.

Pour prévenir le phénomène de pointage des joints de soudure, il est essentiel de contrôler l’angle, la vitesse et la température lors du soudage, de choisir une soudure de haute qualité et de s’assurer du bon fonctionnement de l’équipement de soudage. Grâce à des opérations de soudage correctes et un contrôle qualité rigoureux, l’apparition de pointes de soudure peut être efficacement minimisée, ce qui permet d’améliorer la qualité et la fiabilité des soudures.

Soudure froide (Cold Solder Joint)

On parle de soudure froide. La surface des joints de soudure présente des marques irrégulières et un aspect inégal. La soudure froide est similaire à une soudure virtuelle et est difficile à détecter complètement pendant le processus de production. Les utilisateurs peuvent parfois constater ses effets seulement après une période d’utilisation, pouvant aller de quelques jours à plusieurs mois, voire des années. Cela peut non seulement avoir des conséquences très négatives, mais également entraîner des effets extrêmement graves. En raison de la faible solidité de la soudure froide, la conductivité est également réduite.

● La chaîne vibre et subit des forces externes pendant le refroidissement, ce qui provoque un désordre dans la soudure.

● Si la température de soudage est trop basse ou si la vitesse de la chaîne est trop élevée, la viscosité de l’alliage fondu sera trop importante, entraînant une surface plissée du joint de soudure.

● Pour réparer un joint de soudure froide, il suffit de réchauffer le joint avec un fer à souder chaud jusqu’à ce que la soudure s’écoule correctement.

Ponts de soudure / Court-circuits

Le pont de soudure est un défaut courant lors du brasage à la vague. Les broches des composants sont trop proches les unes des autres ou la vague est instable. Les raisons possibles sont les suivantes : la température de soudage est trop basse, le temps de soudage est trop court, la température chute après la fin du soudage, le temps s’écoule trop rapidement ou la quantité de flux pulvérisé est insuffisante.

Dans ce cas, il est nécessaire de vérifier la forme de la vague et de confirmer si les coordonnées de soudage sont correctes. Cela peut être amélioré en augmentant la température de soudage ou la température de préchauffage, en prolongeant le temps de soudage, en allongeant le temps de refroidissement et en augmentant la quantité de flux pulvérisé.