Pâte à souder vs Flux : différences clés, utilisations et choix pour une soudure parfaite

Le processus de fabrication qui transforme les circuits électroniques en appareils fonctionnels dépend fortement de l’assemblage des PCB. Le flux et la pâte à souder sont des éléments essentiels de cette procédure. En tant qu’amateur d’électronique, ingénieur, étudiant ou professionnel, il est important de comprendre leurs rôles et comment ils contribuent à la réussite de l’assemblage des PCB.

Qu’est-ce que la pâte à souder ?

La pâte à souder est un matériau crucial utilisé dans l’assemblage des PCB, qui facilite la fixation des composants électroniques sur le circuit imprimé. Il s’agit d’un mélange de poudre fine d’alliage de soudure et de flux.L’alliage de soudure est généralement composé d’étain et de plomb, ou de variantes sans plomb. La partie flux de la pâte à souder sert à éliminer l’oxydation des surfaces métalliques et à favoriser la formation de joints de soudure solides et fiables.

La pâte à souder joue un rôle essentiel dans le processus d’assemblage, car elle fournit le support nécessaire pour fixer les composants. Elle agit comme un adhésif temporaire, maintenant les composants en place pendant le processus de soudure par refusion. De plus, la pâte à souder assure le mouillage et la liaison corrects des joints de soudure, contribuant ainsi à la fiabilité globale du PCB.

Qu’est-ce que le flux de soudure ?

Le flux de soudure est un composé chimique utilisé dans le soudage pour éliminer les couches d’oxydes des surfaces métalliques à assembler. Il prépare les surfaces au soudage en favorisant l’écoulement et l’adhésion de la soudure fondue. Le flux aide également à prévenir la formation de nouveaux oxydes pendant le processus de soudage.

Il existe différents types de flux, notamment le flux à base de colophane, le flux hydrosoluble et le flux sans nettoyage. Chaque type a ses propres caractéristiques et est choisi en fonction des exigences spécifiques de l’assemblage et des processus. Le flux joue un rôle crucial pour assurer le bon mouillage et la liaison des soudures, améliorant ainsi la qualité et la fiabilité globales de l’assemblage.

Pâte à Soudure vs Flux : Comparaison Complète

Pâte à Soudure et Flux : Comment Ils Travaillent Ensemble dans l’Assemblage PCB

La pâte à souder et le flux fonctionnent de manière complémentaire pour garantir un assemblage réussi des PCB. La pâte à souder fournit l’alliage nécessaire et agit comme adhésif, maintenant les composants en place pendant l’assemblage. Le flux, quant à lui, prépare les surfaces au soudage en éliminant les oxydes et en favorisant un bon mouillage.

Pendant le processus de soudure par refusion, la pâte à souder fond, créant une phase liquide qui permet la formation des soudures. Le flux contenu dans la pâte s’active, éliminant les contaminants et facilitant l’écoulement de la soudure fondue. Cette combinaison assure des soudures fiables et robustes, conduisant à des assemblages de PCB de haute qualité.

Techniques d’Application de la Pâte à Soudure

L’application précise et constante de la pâte à souder est cruciale pour obtenir des soudures fiables. Il existe deux techniques principales : l’impression au pochoir et la distribution.

Impression au pochoir : Utilisation d’un pochoir avec des ouvertures correspondant aux zones de dépôt de pâte sur le PCB. La pâte à souder est appliquée à travers le pochoir, garantissant un placement précis et des quantités contrôlées.

Distribution : Méthode utilisant des machines de dépôt automatique pour appliquer la pâte directement sur les pastilles du PCB avec précision.

Le choix de la technique d’application appropriée dépend de facteurs tels que la complexité du circuit imprimé, la densité des composants et les exigences de l’assemblage. Des techniques d’application correctes contribuent à une distribution uniforme de la pâte à souder et minimisent le risque de défauts dans les soudures.

Lisez plus : Inspection de la pâte à souder (SPI) : Guide complet du contrôle du processus dans l’assemblage SMT

Considérations sur le Flux de Soudure

Le flux est utilisé lors de différents procédés de soudage, notamment la soudure à la vague, la soudure manuelle et la soudure par refusion. Le choix du flux approprié dépend du procédé d’assemblage et des exigences spécifiques.

La soudure à la vague consiste à immerger le circuit imprimé dans une vague de soudure en fusion, et le flux est appliqué avant la vague pour préparer les surfaces au soudage. La soudure manuelle nécessite généralement l’utilisation de fil à souder à âme de flux, où le flux est intégré dans le fil. La soudure par refusion repose sur la pâte à souder, qui contient du flux.

Lors du choix d’un flux, il faut prendre en compte des critères tels que la compatibilité avec l’alliage de soudure, les caractéristiques des résidus et les exigences de nettoyage. En utilisant le flux approprié et en l’appliquant correctement, il est possible de former une soudure fiable et de réduire la probabilité de défauts tels que les ponts de soudure ou un mouillage insuffisant.

Comment la Pâte à Soudure et le Flux Influencent la Fiabilité des Soudures

La qualité et la fiabilité des soudures sont cruciales pour les performances globales et la longévité des dispositifs électroniques. La pâte à souder et le flux jouent un rôle important pour garantir l’intégrité des soudures.

Pour obtenir une résistance mécanique et une conductivité électrique optimales, les soudures doivent être correctement liées et mouillées. La pâte à souder et le flux travaillent ensemble pour faciliter la formation de liaisons inter métalliques solides, activer le flux et éliminer les oxydes.

En utilisant de la pâte à souder et du flux de haute qualité, les fabricants peuvent réduire l’apparition de défauts tels que les vides, les « tombstones » et les ponts de soudure. Des soudures robustes contribuent à la fiabilité à long terme de l’assemblage du PCB, diminuant les risques de pannes prématurées ou de connexions intermittentes.

Contrôle de la Qualité des Assemblages PCB : Méthodes de Test des Soudures

Pour garantir la fiabilité des assemblages de PCB, le contrôle qualité et les tests sont des étapes cruciales. Des méthodes d’inspection et de test sont utilisées pour évaluer la qualité des soudures et de l’assemblage dans son ensemble. Ces méthodes incluent l’inspection visuelle, l’inspection aux rayons X et les tests électriques.

L’inspection visuelle permet de détecter les défauts visibles tels que les vides de soudure, le mouillage insuffisant ou les ponts de soudure. Grâce à l’inspection aux rayons X, il est possible de repérer les défauts cachés, comme les vides ou une couverture de soudure inadéquate, en obtenant une vue plus complète des soudures.

Les tests électriques, tels que les tests de continuité et les tests fonctionnels, évaluent les performances du PCB assemblé. Ces tests vérifient les connexions électriques et assurent le bon fonctionnement du circuit.

La pâte à souder et le flux sont essentiels pour respecter les normes et spécifications de l’industrie en matière de qualité des soudures. En mettant en œuvre des mesures de contrôle qualité strictes et des protocoles de test rigoureux, les fabricants peuvent garantir la fiabilité et les performances de leurs assemblages de PCB.

Conclusion

L’utilisation du flux et de la pâte à souder est essentielle pour produire des assemblages de PCB fiables et de haute qualité. En plus de fournir le support pour la fixation des composants, la pâte à souder garantit que les soudures sont correctement mouillées et liées. Le flux, quant à lui, élimine les couches d’oxydes et favorise l’écoulement et l’adhésion de la soudure, améliorant ainsi la qualité et la fiabilité globales de l’assemblage.

La pâte à souder et le flux jouent un rôle clé dans l’assemblage des PCB, et JLCPCB en est conscient. Pour répondre aux diverses exigences de nos clients, nous nous efforçons de proposer des options de pâte à souder et de flux de qualité supérieure, ainsi qu’un support et des connaissances complets. Consultez notre blog pour découvrir d’autres articles sur le flux, la pâte à souder et d’autres sujets liés à l’assemblage de PCB. Explorons ensemble le potentiel illimité de l’innovation électronique en plongeant dans le domaine fascinant de la conception, de la fabrication et de l’assemblage de PCB.

FAQ

Q1 : Comment savoir si un produit étiqueté « pâte à souder » est en réalité uniquement du flux ?

Les erreurs d’étiquetage sont fréquentes, surtout sur certaines places de marché en ligne. Une distinction clé est que la pâte à souder contient toujours un alliage de soudure finement en poudre mélangé à du flux, tandis que le flux seul est un agent chimique de nettoyage. La pâte à souder est généralement grise ou métallique à cause de l’alliage de soudure, alors que le flux est souvent ambré, brun ou transparent. Pour être sûr, vérifiez les spécifications du produit : la pâte à souder mentionnera la composition de l’alliage (par exemple Sn63/Pb37 ou SAC305), ce que les produits de flux ne font pas.

Q2 : Puis-je utiliser uniquement du flux à la place de la pâte à souder pour la soudure par refusion ?

Non. Le flux et la pâte à souder ont des fonctions différentes. Le flux seul ne fait que nettoyer les oxydes et améliorer le mouillage, mais il ne contient pas l’alliage métallique nécessaire à la formation des soudures. Pour la soudure par refusion en assemblage PCB, il faut utiliser de la pâte à souder, car elle fournit à la fois l’alliage et le flux dans le bon ratio. Utiliser uniquement du flux nettoiera les pastilles, mais ne créera pas de connexion électrique ou mécanique entre les composants et le circuit.

Q3 : Quelles formes de flux existent et quand faut-il les utiliser ?

Le flux est disponible sous plusieurs formes, adaptées à des applications spécifiques :

• Flux liquide – généralement utilisé pour la soudure à la vague ou les grandes surfaces.
• Stylos flux – permettent une application précise pour les retouches ou petites zones.
• Flux gel ou pâte – plus épais, reste en place, idéal pour le soudage manuel de composants CMS ou le rebillage des BGA.
• Flux sans nettoyage – laisse un minimum de résidus, recommandé lorsque le nettoyage post-soudure est difficile.

Le choix de la forme dépend de la méthode d’assemblage, du niveau de précision requis et de la possibilité de nettoyage après soudure.

Q4 : Pourquoi la pâte à souder a-t-elle une durée de conservation limitée et comment l’allonger ?

La pâte à souder a une durée de vie relativement courte (généralement 3 à 6 mois) car les particules métalliques peuvent se séparer du flux et la pâte peut sécher avec le temps. La température et l’humidité accélèrent également sa dégradation. Pour prolonger sa durée de vie, il faut stocker la pâte dans des contenants scellés, la conserver au réfrigérateur (0–10 °C), et la laisser revenir à température ambiante avant utilisation. Mélanger ou pétrir la pâte avant l’impression aide à restaurer une consistance uniforme. Utiliser une pâte périmée peut provoquer des défauts d’impression, un mouillage insuffisant ou des soudures peu fiables.

Q5 : Y a-t-il des risques pour la sécurité ou de dommages au PCB en utilisant un flux de plomberie ou industriel sur des circuits électroniques ?

Oui, utiliser le mauvais type de flux peut sérieusement endommager un PCB. Les flux de plomberie ou industriels sont généralement très acides et conçus pour les tuyaux en cuivre ou les joints mécaniques, pas pour les composants électroniques délicats. Ils peuvent corroder les pastilles, laisser des résidus conducteurs et provoquer des défaillances à long terme. Pour l’assemblage de PCB, utilisez toujours des flux ou des pâtes à souder spécifiquement conçus pour l’électronique, non corrosifs et conformes aux normes IPC.

Q6 : Le flux est-il contenu dans la pâte à souder ?

Oui. La pâte à souder est un mélange de poudre d’alliage de soudure et de flux. Le flux est inclus pour éliminer les oxydes et favoriser le mouillage pendant le soudage. Cette combinaison permet à la pâte de maintenir les composants en place avant le refusion et de créer des soudures fiables lors du chauffage. Sans flux, la pâte ne collerait pas correctement aux pastilles ou aux pattes des composants.

Q7 : Que puis-je utiliser si je n’ai pas de flux ?

Idéalement, il faut toujours utiliser un flux conçu pour l’électronique pour garantir des soudures fiables. Sans flux, la soudure peut fondre et se fixer, mais le risque de mauvais mouillage, d’oxydation et de connexions faibles augmente fortement. Certaines personnes tentent des substituts comme la colophane provenant de fils à souder électroniques, mais ce n’est pas aussi efficace qu’un flux dédié. Pour l’assemblage et la retouche PCB, l’utilisation d’un flux sans nettoyage, de flux à la colophane ou hydrosoluble est fortement recommandée pour de meilleurs résultats.

Q8 : Pourquoi ma soudure n’adhère pas ? Cela pourrait-il être un problème de flux ?

Oui, un flux insuffisant ou dégradé est une cause fréquente pour laquelle la soudure n’adhère pas aux pastilles ou aux pattes des composants. Sans flux actif, les oxydes restent sur les surfaces métalliques, empêchant le mouillage correct de la soudure fondue. D’autres causes possibles incluent des pastilles sales ou oxydées, de la pâte périmée ou des profils de chauffage incorrects lors du refusion. Pour résoudre le problème, assurez-vous d’utiliser une pâte ou un flux frais, nettoyez soigneusement les pastilles et appliquez le profil de température approprié pour le refusion.