Notre guide pour souder des composants électroniques

L’apprentissage du soudage des composants électroniques, notamment à trous traversants, est une compétence clé qui vous permettra d’économiser sur le recours à un tiers pour vos réparations si vous êtes un bricoleur. Si vous êtes un professionnel, le soudage des composants électroniques est une compétence de base que vous devez cultiver et perfectionner. Dans ce guide pratique, on vous explique les différentes étapes à suivre pour souder l’électronique, depuis le choix de votre fer à souder jusqu’aux éventuelles retouches post-soudage.

Etape 1 : se procurer l’équipement nécessaire pour souder des composants électroniques

Pour souder des composants électroniques, vous aurez besoin d’un fer à souder à haute puissance, à température contrôlée et sans risque de décharge électrostatique (ESD). Le fer à souder TS100 de Festnight  répond à l’ensemble de ces critères ! Pour les travaux simples, vous pouvez vous contenter d’un fer à souder de type « crayon » à 25 watts comme le modèle FSKSOL de Ferrestock . En somme, utilisez un fer à souder de puissance fixe : 25 watts pour les petits travaux et 100 watts pour les gros travaux avec un câblage lourd. Vous aurez aussi besoin de pâte à souder.

Festnight TS100-I DC12-24V Digital OLED Programmable Portable Intelligent Fer À Souder Électrique Température Réglable 100-400
  • ★ ►L'extrémité de chauffage adopte un noyau de chauffage de type interne et a une longue durée de vie. Alimentation externe indépendante: interface d’alimentation DC5525, convient à l’alimentation pour ordinateur portable DC12-24V, à l’alimentation du véhicule et à la batterie de secours.
  • ★ ►Facile à démonter et à ranger, une poignée de commande confortable, une interface de contrôle simple, est un outil de prédilection pour les ingénieurs en électronique et les passionnés de maintenance électronique. Compact et portable, chauffe rapidement, il est facile de remplacer les pannes à souder.
  • ★ ►Le processeur STM32 intégré, la coopération étroite entre le capteur de température double et le capteur d'accélération permettent au TS100-I de réaliser un contrôle intelligent de la température, une élévation instantanée de la température, une veille automatique, une alarme de surchauffe et d'autres fonctions.
  • ★ ►Il peut fonctionner entre l'affichage à l'écran OLED DC12-24V, en appuyant sur le bouton pour régler la température, la plage de température est comprise entre 100 et 400. Interface micro USB: définissez la courbe d'élévation de température et les touches de fonction personnalisées via le fichier de paramètres.
  • ★ ►Autres fonctionnalités: conception open source de la couche application. Les utilisateurs peuvent concevoir des paramètres internes pour répondre à différents besoins de performances.
Ferrestock FSKSOL160KIT fer à souder électrique type crayon de 60 W, tube avec 15 g de fil d'étain de 1 mm, pâte à souder, support métallique et éponge nettoyante
  • Kit de soudure de base comprenant tout ce dont vous avez besoin pour commencer vos projets de bricolage et d'éléphonique, idéal pour débuter sur les soudures d'étain et de pâte et pour les plus experts qui ont besoin d'une équipe auxiliaire.
  • Le fer à souder électrique type crayon a 60 W de puissance, ce qui vous garantit qu'il atteigne la température idéale en quelques minutes ; sa pointe fine vous permet de souder de manière pratique et simple dans des endroits de petite taille.
  • Le kit contient un tube de 15 g d'étain de 1 mm d'épaisseur facile à utiliser et non corrosif pour obtenir des soudures solides et durables. La composition chimique est de 60 % d'étain (sn) idéal pour maintenir les propriétés conductives.
  • La pâte à souder est très utile pour souder des parties métalliques difficiles car elle facilite l'adhésion des métaux ; vous obtenez des soudures flexibles et résistantes car il n'est pas nécessaire de fondre les métaux à souder.
  • Pour une utilisation correcte, un support métallique est inclus pour une utilisation pendant que le fer à souder est chaud et éviter ainsi les accidents. L'éponge nettoyante incluse élimine tout reste d'étain ou de pâte pour un entretien correct.

Les fers à souder pour composants électroniques vous permettront de souder pendant des heures sans craindre de surchauffe, même sur des projets complexes qui nécessitent une certaine précision, que ce soit dans l’application de la soudure ou dans le choix des températures. Utilisez du fil de soudure d’un alliage approprié. L’alliage de soudure le plus communément utilisé en électronique est composé de 60 % d’étain et 40 % de plomb, parfois appelé 60/40 (SN/Pb). Cet alliage est recommandé si vous débutez dans la soudure, bien qu’il soit quelque peu dangereux en raison de la teneur en plomb. On vous en dit plus sur ce sujet dans notre guide « Fer à souder à l’étain ». Vous devez utiliser une ventilation adéquate (ou un masque respiratoire approprié), ou un équipement de soudage avec un raccord à vide.

La soudure des composants électroniques à 60/40 devient souple à 183 °C mais ne fond pas avant 188 °C, ce qui peut dérouter les débutants. Vous pouvez essayer une soudure à 63/37, car elle fond à 183 °C, même si le rendu n’est pas aussi qualitatif. Certains alliages sans plomb sont devenus nécessaires ces dernières années dans le cadre de l’initiative réglementaire RoHS. Ceux-ci exigent des températures de soudure plus élevées et ne sont pas aussi « mouillés » que les alliages étain – plomb.

S’ils sont plus sûrs, ils sont aussi moins faciles à manœuvrer. Le plus courant est un alliage de 96,5 % d’étain à 3,5 % d’argent, qui permet d’obtenir un joint présentant une résistance électrique inférieure à celle d’un alliage étain – plomb. Vous pouvez aussi réaliser une soudure de composants électroniques à 100 % d’étain, mais elle sera plus chère.

Utilisez un fil de soudure avec flux pour les travaux électroniques. Assurez-vous que le flux utilisé est compatible avec vos composants. Evitez donc d’utiliser un flux pour la plomberie. Rappelons que le flux est un matériau (colophane ou une variante pour les travaux électriques) utilisé pour préparer les surfaces à souder. La saleté, la graisse et autres polluants interfèrent avec le joint de soudure et doivent donc être éliminées. L’ajout du flux dans le fil de soudure permet de sécuriser le rendu final. Plusieurs types de flux sont utilisés dans les travaux de soudure électriques/électroniques. Plus un flux est « actif », plus il faudra veiller à l’éliminer complètement après la soudure ou le brasage, car son action chimique peut compromettre le fonctionnement de l’équipement électronique. En particulier, les flux solubles dans l’eau doivent être éliminés.

Après le brasage, les colophanes laissent un résidu brun et collant non corrosif et non conducteur. Le nettoyage peut être effectué avec un produit d’élimination de la colophane spécialement formulé ou avec de l’alcool isopropylique. Le flux « No-clean » laisse un résidu clair après le brasage, qui est non corrosif et non conducteur. Ce flux est conçu pour être laissé sur le joint de soudure et les zones environnantes.

La soudure électronique concerne principalement des composants « à trous traversants », dont les fils sont insérés dans des trous de cartes de circuits imprimés (PCB) et soudés à une pastille de placage métallique. L’intérieur du trou peut être « métallisé » ou non. Il est généralement préférable d’utiliser une pince ou un support de type « troisième main » pour maintenir la carte en place pendant que vous soudez les composants électroniques.

Etape 2 : la préparation du soudage des composants électroniques

Choisissez le bon composant en vérifiant soigneusement son type et sa valeur, surtout si vous êtes débutant. Vérifiez également le code couleur des résistances. Si nécessaire, pliez les fils correctement en veillant à ne pas dépasser les spécifications de contrainte (avec un pli trop prononcé par exemple) et serrez les fils pour qu’ils s’adaptent à la carte. Faites preuve d’une extrême prudence et ne soudez que dans un environnement approprié et bien ventilé. Utilisez des protections respiratoires et oculaires.

Veillez à placer le fer à souder dans un support ignifuge lorsqu’il est allumé mais non utilisé. Les fers à souder peuvent très facilement provoquer des incendies en se consumant sur votre plan de travail, sur du papier ou du plastique. Laissez un espace de 18 à 30 cm entre les composants électroniques et votre visage. Autrement, des points de soudure ou du flux chaud peuvent atteindre vos yeux. Les lunettes de sécurité sont une précaution très judicieuse. La soudure fondue peut éclabousser de manière imprévisible.

Une fois les précautions prises, commencez par étamer la panne de votre fer à souder. Faites fondre une petite goutte de soudure sur la pointe pour améliorer le flux de chaleur du fer vers le plomb et la pastille, ce qui protège la carte de la chaleur prolongée. Placez soigneusement l’embout (avec la goutte) sur l’interface du plomb et de la pastille. La pointe ou la goutte doit toucher à la fois la pointe et la pastille. La pointe du fer à souder ne doit pas toucher la zone non métallique du circuit imprimé, qu’il s’agisse de fibre de verre (très courant) ou d’un autre matériau. Cette zone peut être endommagée par une chaleur excessive.

Faites passer le fil de soudure sur l’interface entre la pastille et le fil. Le flux du fil de soudure n’est actif que très brièvement. Il est brûlé lentement (c’est la fumée qui s’élève du joint) et perd alors son efficacité. Le plomb et la pastille doivent être suffisamment chauffés pour que la soudure fonde au point de contact. La soudure fondue doit « s’accrocher » à la pastille et au plomb par tension de surface. C’est ce que l’on appelle communément le « mouillage ». Si la soudure ne fond pas sur la zone, c’est que la chaleur est sans doute insuffisante. Cela peut également se produire si la surface a accumulé de la graisse ou de la saleté. C’est généralement le cas si les composantes électroniques contiennent du plastique. On en parle dans notre guide du fer à souder du plastique. L’activité du flux n’a pas été suffisante, et un flux externe peut être nécessaire. Un nettoyage soigneux des surfaces avant le brasage peut résoudre ce problème.

Le papier de verre d’entretien est généralement trop dur et la laine d’acier (bien que moins dure mécaniquement) ajoute de minuscules morceaux de métal conducteur, ce qui peut entraîner des courts-circuits et des problèmes de fonctionnement. Arrêtez d’alimenter la nouvelle soudure lorsque toutes les surfaces ont été mouillées. Une goutte ou deux de soudure suffisent pour la plupart des joints, bien que cela varie légèrement selon les composants. La quantité correcte de soudure est déterminée comme suit :

  • Sur les PCB en plaque, arrêtez d’alimenter en soudure lorsqu’un solide filet concave est visible autour du joint ;
  • Sur les circuits imprimés non plaqués, on arrêtera lorsque la soudure forme un filet plat ;

En appliquant trop de soudure, vous remarquerez un joint bulbeux de forme convexe (c’est-à-dire en forme de goutte). Si la soudure est insuffisante, vous allez remarquer un joint concave irrégulier. Dans les deux cas, il s’agit d’une indication visuelle que la soudure est défectueuse.

Etape 3 : le soudage des composants électroniques à proprement parler

Malheureusement, il est assez facile d’endommager un composant électronique ou une carte en abusant de chaleur. Cependant, dans la plupart des cas, vous pouvez protéger les composants et la carte en manœuvrant le fer à souder avec une certaine vitesse. Les soudeurs les plus expérimentés peuvent appliquer un doigt à proximité pour déceler une chaleur trop importante. Un fer à souder de 30 watts suffira pour la plupart des travaux électroniques. De manière générale, on vous conseille de vous exercer sur des composants électroniques à faible valeur pour trouver le bon équilibre en matière de chaleur. Si vous travaillez avec une carte de circuit imprimé double face, vérifiez à chaque fois la qualité des soudures sur les deux faces.

Envisagez d’utiliser des dissipateurs de chaleur pour protéger les composants sensibles. Certains composants (diodes, transistors, etc.) sont très sensibles aux dommages causés par la chaleur et nécessitent en effet un petit dissipateur de chaleur en aluminium fixé sur leurs fils du côté opposé de la carte. On vous conseille ce modèle signé XT Xinte . Les indicateurs visuels peuvent vous aider à juger la qualité de votre soudure. Un bon joint aura l’air brillant et conique. S’il a l’air gelé et terne, il s’agit probablement d’un joint froid et donc de mauvaise qualité. La soudure doit fondre sur la surface des composants électroniques plutôt que sur la pointe du fer à souder. De cette façon, lorsque la soudure refroidit, elle forme une connexion solide et étroite avec la surface du métal. La soudure doit recouvrir la surface du composant de manière uniforme, sans former de bulbe.

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  • Veuillez noter : le dissipateur de chaleur ont pavé en silicone solide
  • Nom : disque dur SSD M.2 disque dissipateur de chaleur
  • Taille : 70 * 22 * 3 mm
  • Compatible : M.2 SSD (Solid State Drive) générale de refroidissement du gilet drap sm951 sm961 950pro xp941 magnésium mx200 Toshiba nvme512 alien M.2 SSD (Solid State Drive)

La qualité de la soudure dépend également de la propreté de votre fer à souder. Le flux brûlé, la colophane du noyau de la soudure ou les gaines plastiques des fils peuvent tous contaminer la panne du fer à souder. Ces contaminants empêchent la formation d’une liaison correcte entre les composants électroniques et réduisent les chances de réaliser une soudure électronique propre. Cela va aussi augmenter la résistance électrique et réduire la résistance mécanique de la soudure. On vise ici une panne propre et brillante sur tout le pourtour, sans crasse brûlée.

Il faut noter que la soudure reste molle pendant un certain temps, et il y a peu d’indices visuels lors du refroidissement. Cette phase ne devrait durer que quelques secondes dans la plupart des cas. Les gros composants sont à la fois plus difficiles à chauffer et prennent également beaucoup plus de temps pour refroidir et se solidifier. Il est important de s’entraîner sur de petits objets jetables pour éviter tout risque d’endommagement d’un équipement à forte valeur.