Guide la soudure

par **Mhz** Dim 14 Nov - 22:29

[size=19]PLACEMENT DES COMPOSANTS :

L’utilisation d’un plieur de composants pour plier les pattes des composants est conseillée.

Vous devez souder les composants du plus petit au plus haut. Par exemple, si vous avez une LED, un bouton poussoir et une résistance (type 1/4W), soudez en premier la résistance – puis la LED – et enfin le bouton poussoir.

Si vous avez des circuits intégrés, montez les sur des supports. Si votre circuit intégré venait à être défaillant, il est plus simple de le retirer de son support plutôt que de le dessouder et fragiliser le circuit imprimé.

Soyez vigilant sur la polarité et la valeur des composants (transistors, condensateurs, etc) afin de les souder dans le bon sens et au bon endroit. Les résistances n’ont pas de polarité mais il est d’usage de les mettre toutes dans le même sens.

Veillez également à ce que chaque composant soit en contact avec le circuit imprimé.
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[size=19]RÉALISATION DE LA SOUDURE :

Le fer à souder doit être bien chaud et propre avant de débuter une quelconque soudure. Nous vous conseillons lors de l’alimentation de votre fer d’attendre au moins 2 minutes avant de commencer à souder, et de nettoyer le fer de façon régulière durant la procédure de soudage.

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1) Votre fer doit être posé à plat, et non sur la pointe, afin d’avoir la meilleure conductivité thermique. Vous devez faire en sorte que votre fer chauffe la pastille où va se trouver la soudure ainsi que la patte du composant que vous vous apprêtez à souder. Prenez votre temps pour chauffer ses deux éléments en même temps car c’est ce qui déterminera la qualité et la conductivité électrique de votre soudure. Notez tout de même que certain composant (type CMS) ont une faible résistance thermique
2) Approchez votre fil d’étain au niveau du fer afin d’établir la soudure
3) Retirez votre fer et l’étain
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1. On pose le fer pendant quelques secondes

2. On approche l'étain pour faire la soudure

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3. La soudure est terminée

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Votre soudure est réussie si :

elle a une couleur claire
elle soude bien la patte de votre composant et la pastille du circuit imprimé
elle est étalée sur toute la pastille du circuit imprimé
elle ne déborde pas (que ça soit en épaisseur, en hauteur ou sur une autre pastille)

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[size=19]DESSOUDER :

Vous avez soudé au mauvais endroit ? Vous avez mal soudé ? Vous pouvez rectifier le tir.
Vous avez 2 solutions :

1) La pompe à dessouder
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Poussez le piston de votre pompe jusqu’à ce qu’il se bloque.
Approchez votre fer à souder au niveau de la soudure à retirer jusqu’à ce que celle-ci devienne liquide.
Approchez votre pompe au niveau de la soudure et appuyez sur le bouton.
Répétez cette démarche jusqu’à ce qu’il n’y ai plus de soudure.

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2) La tresse à dessouder
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Posez un bout de tresse au niveau de la mauvaise soudure.
Mettez votre fer à souder à plat par dessus la tresse. La chaleur du fer va faire fondre la soudure et la tresse va l’aspirer.
Votre tresse prendra alors la couleur de la soudure et se durcira. C’est le signe que vous devrez alors prendre un autre bout de tresse.
Répétez autant de fois qu’il le faudra.

FINITIONS

Pour les résistances, diode, condensateurs et transistors ; une fois la soudure terminée ; coupez les pattes des composants dépassant la soudure.

Enfin, nous vous conseillons d’appliquez du nettoyant de flux sur toutes les soudures. Cela permet de nettoyer les résidus de soudure sur le circuit imprimé.

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par **Mhz** Dim 14 Nov - 22:29

par **Mhz** Dim 14 Nov - 22:41

Tutoriel sur la soudure

Souder correctement est une compétence fondamentale que tout maker doit maîtriser. Dans ce tutoriel sur la soudure, vous trouverez les connaissances de base sur les fers à souder, les stations de soudage, les types de soudure, le dessoudage et les conseils de sécurité. Que vous construisiez un robot ou que vous travailliez avec Arduino, savoir souder vous sera très utile.

C’est quoi, la soudure ?

Si vous démontez un appareil électronique qui contient une carte de circuit imprimé, vous verrez que les composants sont fixés à l’aide de soudures. La soudure est le processus d’assemblage de deux ou plusieurs pièces électroniques, réalisé en faisant fondre la soudure autour de la connexion. La soudure est un alliage métallique et lorsqu’elle refroidit, elle crée une liaison solide et conductrice de l’électricité entre les pièces. Si la soudure peut créer une connexion permanente, elle peut également être enlevée à l’aide d’un outil de dessoudage comme décrit plus bas.

Outils utilisés

La bonne nouvelle lorsque vous décidez d’apprendre à souder, c’est que vous n’avez pas besoin de beaucoup de matériel pour commencer. Vous trouverez ci-dessous les outils et les matériaux de base dont vous aurez besoin pour la plupart de vos projets nécessitant des soudures.

Fer à souder

Un fer à souder est un outil à main qui se branche dans une prise secteur 220 v alternatif et chauffe pour faire fondre la soudure sur des connexions électriques. On trouve aussi des modèles se connectant sur un port USB mais ils n’ont que 8 watts de puissance, ce qui est parfois insuffisant.
C’est l’un des outils les plus importants utilisés pour la soudure et il en existe plusieurs variantes qui peuvent avoir la forme d’un stylo ou d’un pistolet. Pour les débutants, il est recommandé d’utiliser un fer à souder de 15W à 30W. La plupart des fers à souder ont des pointes interchangeables (aussi appelées “pannes“) qui peuvent être utilisées selon le type de soudage à réaliser. Soyez très prudent lorsque vous utilisez n’importe quel type de fer à souder car certains peuvent chauffer jusqu’à plus de 400°C, ce qui est extrêmement chaud.

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Station de soudage

Une station de soudage est une version plus avancée du stylo à souder autonome de base que nous venons de voir. Si vous pensez faire beaucoup de soudure, c’est ce qu’il vous faut car ces appareils offrent plus de flexibilité et de contrôle des opérations.

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L’avantage principal d’une station de soudage est la possibilité d’ajuster avec précision la température du fer à souder, ce qui est idéal pour une grande variété de projets.

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Ces stations peuvent également créer un espace de travail plus sûr car certaines incluent des capteurs de température avancés, des réglages d’alerte et même une protection par mot de passe pour la sécurité.

Les pannes de fer à souder

A l’extrémité de la plupart des fers à souder, il y a une partie interchangeable connue sous le nom de panne de fer à souder. Il y a beaucoup de modèles de pannes qui présentent une grande variété de formes et de tailles. Chaque modèle de panne est utilisé dans une situation spécifique et il offre des avantages par rapport aux autres modèles. Les pannes les plus courantes que vous utiliserez dans les projets électroniques sont la panne conique et la panne biseautée.

Panne conique – Utilisée dans la soudure électronique de précision en raison de sa pointe fine. Grâce à son extrémité pointue, elle est capable de fournir de la chaleur à des zones plus petites sans affecter leur environnement.

Panne biseautée – Cette panne est bien adaptée à la soudure de fils ou d’autres composants de plus grande taille en raison de sa large pointe plate.

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Image Sparkfun.com

Éponge en laiton ou éponge conventionnelle

L’utilisation d’une éponge vous aidera à garder la panne de fer à souder propre, en éliminant l’oxydation qui s’y forme. Les pointes oxydées deviennent noires et n’acceptent pas la soudure comme c’était le cas lorsqu’elles étaient neuves.

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Vous pouvez utiliser une éponge normale humidifiée, mais cela a tendance à raccourcir la durée de vie de la pointe en raison de l’expansion et de la contraction à laquelle elle est soumise. De plus, une éponge humide fait baisser momentanément la température de la panne lorsqu’elle est essuyée.

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Une meilleure solution est d’utiliser une éponge en laiton comme celle-ci. La panne n’est pas soumise à de fortes variations de température et s’abime moins vite.

Support de fer à souder

Un support de fer à souder est quelque chose de très simple, mais c’est très utile et pratique sur un établi. Ce support permet d’éviter que l’embout de fer chaud n’entre en contact avec des matériaux inflammables ou ne cause des blessures accidentelles à la main. Il est également possible qu’un fer à souder de forme stylo posé sur un établi roule et tombe sur vos jambes. Au mieux vous gagnez un pantalon abimé, au pire une belle brûlure, soit sur la jambe, soit à la main en essayant de rattraper le fer à souder… La plupart des supports de fer à souder sont équipés d’une éponge classique ou d’une éponge en laiton pour le nettoyage de la panne.

Soudure

La soudure est un alliage métallique qui est fondu pour créer une liaison permanente entre les pièces électriques. Il existe en deux versions, avec ou sans plomb, les diamètres de .032″ (0,8 mm) et .062″ (1,6 mm) étant les plus courants. À l’intérieur du fil de soudure se trouve un matériau connu sous le nom de flux (ou âme décapante) qui aide à améliorer le contact électrique et la résistance mécanique. Le flux de soudure élimine l’oxydation présente sur le cuivre de la pastille et sur le fil. Il permet donc à l’étain de mieux accrocher sur ces matériaux. Il augmente le pouvoir d’absorption par capillarité : l’étain s’insinue dans les plus petites ouvertures, entre les brins des fils… et s’étale spontanément sur une grande surface.

Pour la soudure électronique, le type le plus couramment utilisé est la soudure à la colophane sans plomb. Ce type de soudure est généralement constitué d’un alliage étain/cuivre. Vous pouvez aussi utiliser de la soudure au plomb 60/40 (60% d’étain, 40% de plomb), mais cela devient moins populaire en raison des problèmes de santé engendrés par le plomb (saturnisme), ainsi que de la réglementation. Si vous utilisez de la soudure au plomb, assurez-vous d’avoir une bonne ventilation, de ne pas respirer les vapeurs et de vous laver correctement les mains après usage.

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Lorsque vous achetez de la soudure, assurez-vous de NE PAS choisir une soudure à l’acide car cela endommagerait vos circuits et vos composants. La soudure à l’acide est vendue dans les magasins de bricolage et est principalement utilisée pour la plomberie et le travail des métaux.

Comme nous l’avons déjà mentionné, la soudure existe en plusieurs diamètres différents. La soudure de diamètre plus épais (1,6 mm) est pratique pour souder des surfaces importantes plus rapidement, mais elle peut rendre difficile la réalisation de petites soudures . Pour cette raison, c’est une bonne idée d’avoir les deux tailles sous la main pour réaliser vos différents projets.

Troisième main

La “troisième main” est un appareil équipé de 2 pinces crocodile ou plus et parfois d’une loupe et/ou d’un éclairage intégré. Ces pinces vous aideront à tenir les éléments que vous voulez souder avec votre fer à souder et de la soudure. C’est un outil très utile pour tous les “makers”.

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Souder en toute sécurité

Maintenant que vous savez quels outils et matériaux sont nécessaires, il est temps de parler des moyens de souder en sécurité.

Les fers à souder peuvent atteindre des températures de plus de 400°C. Il est donc très important de savoir où se trouve votre fer à souder à tout moment. Nous vous recommandons d’utiliser systématiquement un support de fer à souder pour éviter les brûlures ou autres dommages accidentels.

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Assurez-vous que vous soudez dans un endroit bien ventilé. Lorsque la soudure est chauffée, les vapeurs dégagées sont nocives pour les yeux et les poumons. Il est recommandé d’utiliser un extracteur de fumées qui est un ventilateur avec un filtre à charbon actif qui absorbe les fumées nocives.

Portez également des lunettes de protection qui protègeront vos yeux en cas de projection accidentelle de soudure brûlante. Enfin, assurez-vous de vous laver correctement les mains lorsque vous avez fini de souder, surtout si vous utilisez de la soudure au plomb.

L’étamage de la panne

Avant de commencer à souder, vous devez préparer votre fer à souder en étamant la panne avec de la soudure. Ce processus aidera à améliorer le transfert de chaleur du fer à souder vers le composant que vous soudez. L’étamage aidera également à protéger la pointe et à réduire son usure.

Étape 1 : Commencez par vous assurer que la panne est bien fixée au fer à souder, et que l’embout est vissé fermement et bien fixé.

Étape 2 : Allumez votre fer à souder et laissez-le chauffer. Si vous avez une station de soudage avec un contrôle de température réglable, réglez-la entre 250°C et 280°C (à adapter selon les conditions locales).

Étape 3 : Essuyez la panne du fer à souder sur une éponge humide pour la nettoyer. Attendez quelques secondes que la pointe chauffe à nouveau avant de passer à l’étape 4.

Étape 4 : Tenir le fer à souder dans une main et la soudure dans l’autre. Touchez la pointe du fer à souder avec la soudure et assurez-vous que la soudure s’écoule uniformément autour de la pointe.

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Il faut absolument étamer la panne de votre fer à souder avant et après chaque soudure pour prolonger sa durée de vie. Malgré tout, toutes les pannes s’usent et doivent être remplacées lorsqu’elle deviennent rugueuses ou piquées. Elles ne permettent plus de réaliser des soudures correctes et l’argent que vous dépenserez en remplaçant votre panne de fer à souder sera largement compensé par le temps gagné par la suite (pannes, mauvais contacts, soudures sèches etc.)

Comment souder

Pour mieux expliquer comment souder, nous allons vous le montrer avec une application réelle. Dans cet exemple, nous allons souder une LED à un circuit imprimé. (les commentaires de la vidéo sont en anglais mais les images parlent d’elles-mêmes)

Étape 1 : Monter le composant – Commencez par insérer les fils de la LED dans les trous de la carte de circuit imprimé. Retournez la carte et pliez les fils vers l’extérieur suivant un angle de 45°. Cela permettra au composant d’établir une meilleure connexion avec la pastille de cuivre et surtout d’éviter qu’il ne tombe pendant la soudure.

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Étape 2 : Chauffer la jonction – Mettez votre fer à souder en chauffe, et s’il est muni d’un réglage de température, réglez-la entre 250°C et 280°C (à adapter selon vos conditions locales). Maintenant étamez légèrement l’extrémité de la panne (pour augmenter le contact thermique) et appuyez la sur la pastille en cuivre ET sur le fil simultanément. Vous devrez maintenir le fer à souder en place pendant 3 à 4 secondes afin de chauffer la pastille de circuit imprimé et le fil.

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Étape 3 : Appliquer la soudure à la jonction – Continuez de maintenir le fer à souder sur la pastille en cuivre et le fil puis toucher la jonction avec la soudure. IMPORTANT – Ne mettez surtout pas la soudure directement sur la panne du fer à souder mais DE L’AUTRE COTÉ. La jonction doit être suffisamment chaude pour faire fondre la soudure lorsqu’elle la touche. Si la jonction pastille/fil est trop froide, la soudure établira une mauvaise connexion.

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Étape 4 : Coupez les fils – Enlevez le fer à souder et laissez la soudure refroidir naturellement. Ne soufflez pas sur la soudure car cela provoquerait une mauvaise connexion. Une fois l’ensemble refroidi, vous pouvez couper le fil excédentaire.

Une bonne soudure doit être lisse, brillante et ressemble à un volcan ou à un cône. Il faut apporter juste assez de soudure pour couvrir toute la jonction, mais pas trop pour qu’il ne se forme pas une boule ou que la soudure déborde sur un fil ou sur une pastille de circuit imprimé proche.

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[ltr]Le conseil du pro
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[ltr]Entraînez vous à souder sur des chutes de circuits avec des résistances (ça ne coute pas cher). L’opération doit devenir une sorte de “réflexe” et plus vous pratiquerez plus vos soudures seront jolies

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Comment souder des fils

Maintenant, nous allons vous expliquer comment souder des fils ensemble. Pour ce processus, il est recommandé d’utiliser une troisième main ou un autre type de dispositif de serrage/maintien.

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Commencez par retirer l’isolant des extrémités des deux fils que vous voulez souder ensemble. Si le fil est multibrins, torsadez le avec vos doigts.

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Assurez-vous que votre fer à souder est suffisamment chaud (faites fondre un peu de soudure dessus, de plus ça améliorera le contact thermique) et touchez la partie dénudée du fil avec la panne du fer à souder. Maintenez-la sur le fil pendant 3-4 secondes. Sur du fil très fin, ou si la gaine du fil est sensible à la chaleur et fond, réduisez le temps de contact.

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Gardez le fer à souder en contact avec le fil et mettez la soudure en contact avec le fil (PAS AVEC LA PANNE). Ajoutez de la soudure jusqu’à ce la partie visible du fil soit entièrement étamée (couverte de soudure).
Faites la même opération sur l’autre fil.

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Maintenez les deux fils étamés l’un contre l’autre l’autre, déposez un peu de soudure sur la panne du fer à souder (meilleur contact thermique) et touchez les deux fils avec la panne du fer à souder. Cela doit faire la soudure qui s’étale alors uniformément sur les deux fils. Éventuellement ajoutez un peu de soudure si les fils ne sont pas recouverts.

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Retirez le fer à souder et attendez quelques secondes pour que la soudure refroidisse et durcisse. Ne soufflez surtout pas dessus ! Utiliser un morceau de gaine thermorétractable thermorétractable pour recouvrir la connexion.

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Nettoyage des soudures

L’opération de soudure laisse autour de la soudure des traces du flux qui se trouve au cœur du fil de soudure. Il reste parfois également des “scories”, genre de cendres noires qui détériorent l’aspect du circuit imprimé.
Il existe des solutions de nettoyage comme ce nettoyant de flux de soudure. Son emploi nécessite d’importantes précautions et un respect strict des règles de sécurité :

par **Mhz** Dim 14 Nov - 22:47

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[size=19]DESSOUDER :

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Tutoriel sur la soudure

C’est quoi, la soudure ?

Outils utilisés

Fer à souder

Station de soudage

Les pannes de fer à souder

Éponge en laiton ou éponge conventionnelle

Support de fer à souder

Soudure

Troisième main

Souder en toute sécurité

L’étamage de la panne

Comment souder

Comment souder des fils

Nettoyage des soudures

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