Stations de soudage : vous devez le savoir avant d'acheter

Les stations de soudage peuvent être utilisées dans de nombreuses zones pour souder deux composants électroniques par une connexion intermétallique. Par exemple, les composants peuvent être fixés sur des cartes de circuits imprimés ou sur des cartes de circuits imprimés. Dans le domaine de la recherche et du développement, le soudage est une technique bien utilisée pour pouvoir agir en temps utile dans le développement et l'amélioration de prototypes. Ainsi, les pièces sont rapidement prêtes pour les étapes suivantes du processus et pour les tests. 

Les composants électroniques de petite taille et les cartes sont plus étroits, ce qui entraîne une plus grande complexité et une plus grande complexité des travaux de soudage. Les stations de soudage doivent donc fonctionner de manière fiable et précise lors du développement de nouvelles pièces, afin de ne pas fausser les résultats des tests ou d'éviter toute influence négative sur le processus de développement. Un chauffe rapide, une fonction de mise en veille ou d'arrêt ainsi qu'une manipulation simple sont particulièrement importants pour une utilisation professionnelle.

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Quelles sont les stations de soudage ?

Numérique, analogique et air chaud

En règle générale, elles conviennent pour les cartes à puce, les microcontrôleurs, les cartes et autres composants électriques, les stations de soudage analogiques ou numériques traditionnelles. La seule différence entre les stations de soudage analogiques et numériques réside dans le contrôle de la température. Les appareils analogiques disposent d'un régulateur rotatif pour régler la température sans que l'utilisateur ne connaisse le nombre de degrés précis. Cela signifie qu'il faut beaucoup de sensations et d'expérience lorsque vous devez travailler avec précision sur le degré.

Vous pouvez régler précisément la température des stations de soudage numériques à l'aide d'un écran et de boutons. Ainsi, un contrôle précis de la température est possible. En outre, la température reste constante pendant toute la durée du processus de travail et dans les soudures. 

Les composants CMS sont sensibles et peuvent être endommagés par le soudage à l'aide d'une station de soudage classique. Une station de soudage à air chaud qui chauffe le lot par une buse à air chaud est mieux adaptée. Outre les stations de soudage à air chaud, qui sont plus coûteuses, les fabricants proposent désormais des appareils combinés qui incluent une buse à air chaud en plus d'un fer à souder traditionnel.

Station de soudage et de dessoudage

Avec de nombreuses stations de soudage, deux composants peuvent être soudés ensemble et dessoudés. Ce processus est fastidieux car le dessoudage dure beaucoup plus longtemps que le soudage. Ainsi, les composants doivent supporter plus longtemps la chaleur du fer à souder et des dommages sont possibles.

Critères pour une bonne station de soudage

Manipulation

Tout d'abord, il s'agit de quelques éléments fondamentaux de la station de soudage.
Alimentation par batterie ou secteur : les stations de soudage fonctionnant sur batterie offrent une plus grande flexibilité. Ils peuvent être utilisés dans n'importe quel endroit, quelle que soit l'alimentation électrique. Toutefois, cela ne peut être effectué que jusqu'à une heure. En revanche, les stations de soudage fonctionnant sur secteur sont moins flexibles dans le choix du site, mais fonctionnent sans restriction dans le temps.

Portée pratique : la distance entre la poignée et la pointe du fer à souder n'est pas sous-estimée. Par exemple, si vous souhaitez souder sur des platines avec des résistances et des transistors très bien équipés, une courte distance entre la panne à souder et la poignée garantit un travail précis. Si des composants plus grands doivent être soudés avec une pointe grossière, la distance doit être plus longue. La raison en est la température plus élevée qui nécessite ces travaux de soudage. Celle-ci doit être maintenue pendant une longue période en raison de la plus grande surface à souder.

Câble flexible : un autre élément qui simplifie la manipulation d'une station de soudage est le câble qui relie le fer à souder et la station. Plus il est fin et plus léger, plus la panne à souder peut être déplacée de manière flexible sans avoir à modifier la position des composants. 

Autres éléments pour une manipulation facile de la station de soudage :  

• Affichage facile à lire sur les stations de soudage numériques qui affiche par exemple la température réelle et la température de consigne ou l'état de chauffage

• Mémorisation de plusieurs unités de température réglables par simple pression sur un bouton

• La bonne panne à souder : en général, les pannes à souder d'un diamètre de 2 mm sont incluses avec une station de soudage. Cependant, la largeur de serrage est comprise entre 0,2 et 35 millimètres, de sorte qu'une panne à souder adaptée est disponible pour chaque travail de soudage. Ces derniers doivent être faciles à changer.

Performances

Par exemple, la durée du temps de chauffe dépend de la puissance de l'outil. La puissance des stations de soudage va de 10 à 900 watts. Pour les plus petits travaux de soudage, les stations de soudage de 10 watts sont adaptées. La majorité des appareils possèdent 50 à 80 watts et atteignent des températures comprises entre 150 et 450 degrés Celsius. Les appareils de haute qualité ont une température maximale de 600°C.

Dans le domaine de l'électronique, 50 à 60 watts sont généralement suffisants pour traiter les cas d'utilisation quotidiens. Pour les plus petits travaux de soudage, même les appareils de 10 watts sont souvent suffisants. Lors de la soudure de matériaux avec une conductivité thermique plus élevée comme le cuivre ou la tôle, une station de soudage de plus de 60 watts est recommandée.

Température

La température nécessaire pour le soudage dépend de la plage de fusion de la lote. En général, les outils d'une plage de température de 150 à 450 °C suffisent. La panne à souder doit atteindre une température légèrement plus élevée pour compenser les pertes de température.  Par exemple, le étain de soudage Sn99Cu1+ML fond à partir d'une température de 227°C. Lors du choix de l'outil approprié, il est important de noter que la panne à souder refroidit dès qu'elle touche le matériau de soudage. C'est pourquoi, dans la pratique, les stations de soudage ont fait leurs preuves avec une température de 350 degrés Celsius. Ainsi, la température reste constante au-dessus du point de fusion, mais elle n'est pas trop chaude. Les pièces à souder risquent alors d'être endommagées. De plus, le flux de la lote brûle pendant une longue durée d'action. Les composants ne seraient plus fonctionnels.

En outre, la variation de la précision de la température doit être aussi faible que possible. Ainsi, les variations jusqu'à ±10°C sont très courantes.

temps de préchauffage

Plus la puissance de l'outil est élevée, plus le chauffage est rapide. Par exemple, les appareils particulièrement puissants de 150 watts chauffent de la température ambiante à 350°C en 9 secondes. Les stations de soudage traditionnelles de 60 watts permettent de réaliser cette température de fonctionnement en 40 à 70 secondes.

Si l'outil est nécessaire plusieurs fois par jour, il est recommandé d'utiliser une station de soudage avec une puissance élevée. Le processus de chauffage ne prend que peu de temps sur ce chemin. Cela est également avantageux si, malgré une utilisation fréquente, un fonctionnement permanent ou un état de veille ne vaut pas la peine. Ainsi, l'appareil est prêt à l'emploi en peu de temps.  

Compensation de potentiel

Lors de l'utilisation de composants électriques, il est important de les rendre sensibles aux décharges statiques. De nombreuses stations de soudage disposent donc d'une prise ou d'une connexion par laquelle elles sont mises à la terre, ce qui permet d'équilibrer le potentiel. 

Quantité d'air dans les stations de soudage à air chaud

Pour les stations de soudage à air chaud et les unités d'alimentation permettant le soudage à l'air chaud, la quantité d'air est importante. Ce dernier indique le volume maximal de litres d'air émis par minute. La quantité s'étend de 2,5 à 120 litres par minute. Il est important de ne pas sélectionner une quantité d'air trop importante, sinon des pièces des composants à souder pourraient voler et subir des dommages. 

Matériau à souder

Que ce soit pour le brasage tendre ou le brasage dur, cela dépend de la température de fusion du lotus. Si celle-ci est inférieure à 450°C, on parle de brasage tendre. Cette méthode est adaptée pour le traitement de pièces électroniques qui ne supportent pas de chaleur importante pour les protéger contre les dommages.

Lors du brasage, la soudure doit être chauffée plus fortement. La panne à souder atteint des températures supérieures à 450 °C. Le brasage est particulièrement adapté pour les matériaux tels que l'acier, le cuivre, le laiton ou l'argent, ainsi que pour les composés qui subissent une forte sollicitation de la chaleur et de la mécanique.

De plus, le procédé de soudage à haute température atteint souvent une température jusqu'à 900 °C et est utilisé pour le soudage industriel. 

Il existe différentes soudures pour le brasage tendre et dur. Il convient de noter que depuis 2006, l'industrie électronique ne peut utiliser que des lots sans plomb (directive 2002/95/CE). Le plomb n'est autorisé que dans quelques cas exceptionnels dans les appareils électroniques. Les alliages d'étain avec cuivre et nickel ou avec cuivre et argent servent de remplacement. 

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