Soudure de CMS
From Eric
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La soudure manuelle
Soudure "broche à broche"
Certains CMS peu denses (type SOP28) peuvent facilement être soudés manuellement pour peu que l'on dispose de quatre choses :
- un bon fer à souder avec une petite panne (j'utilise pour ma part un Antex de 15W),
- de la soudure fine (5/10),
- de la graisse à souder (le "flot"),
- de la patience.
Voici, par exemple, deux composants SOP28 soudés manuellement :
- un contrôleur Ethernet de chez Microchip (le EN28J60)
- une mémoire double port pour caméra vidéo d'Averlogic (AL422B)
Le premier circuit CMS est parfaitement soudé car j'ai pris soin d'enduire les pistes et les broches de graisse à souder. C'est indispensable pour une bonne réussite de l'opération.
En outre, je recommande de placer la soudure toujours à l'opposé de la dernière broche soudée pour éviter les pontages intempestifs.
Soudure "par élimination"
Il s'agit simplement de souder l'ensemble des pattes sans se préoccuper des ponts puis d'éliminer la soudure en trop à l'aide de tresse à dessouder.
Il s'agit probablement de la technique la plus simple pour souder un composant dense.
C'est un peu rude, mais ça marche parfaitement, y compris pour des circuits au pas de 0.5 voire 0.4mm.
Quelques règles :
- Comme d'habitude : utiliser du flux
- Penser à étamer les pistes du circuit imprimé avant de souder le composant
- Utiliser le soudure la plus fine possible (soudure pour CMS). Dans le meilleur des cas, il n'y a pas de pont de soudure à éliminer.
- S'assurer de la planéité des broches du composant.
La soudure par refusion
Le principe
La soudure par refusion consiste à mettre de la brasure en pâte (mélange de brasure et de flot) sur les broches puis à placer circuit imprimé et composants dans un four pour réaliser la soudure.
La méthode "industrielle" (c'est-à-dire celle qui permet de ne pas détruire un composant sur 3 ou 4...) recommande un profil de température particulier, afin que les gaz puissent tout d'abord s'extraire du composant (lentement, de préférence), que la brasure fonde et qu'enfin elle se fige.
J'ai équipé mon four à refusion / à toaster d'une sonde PT100, mais je n'ai pas encore réalisé l'électronique de mesure et de commande. Aussi, mon premier essai a été réalisé (i) en préchauffant le four quelques minutes, (ii) en plaçant le composant tout de go dans le four, (iii) en observant la refusion, (iv) en extrayant le composant une fois la brasure fondue.
Le résultat n'est pas trop mal, mais le préchauffage du four est important. En effet, le four n'étant ni assez puissant ni suffisamment isolé, la température monte lentement, ce qui signifie que le composant va rester longtemps dans le four, ce qui n'est jamais très bon...
En résumé, mes recommandations :
- Préchauffer le four
- Appliquer de la graisse à souder sur toutes les broches
- Mettre aussi peu de brasure que possible,en fine couche uniforme
- Lors du soudage de la plaquette CMS => DIL, ne pas oublier de mettre de la graisse à souder car la "cuisson" de la plaquette entraîne l'oxydation du cuivre. Cette oxydation rend la soudure très délicate ; ce qui se traduit par un CMS d'écartement 0.8mm parfaitement bien soudé, et des broches en 2.54 hideuses.
Le matériel nécessaire
Mon "four à refusion" (;-)) :
Il s'agit d'un banal four à toast de bas de gamme, acheté 10€ chez Electronic Diffusion. J'ai dans l'idée de réaliser un contrôle électronique du profil de température.
Les quelques produits que j'utilise actuellement :
- la brasure (en recevant le pot, je fus déçu par la faible quantité de produit... mais vu ce que j'utilise à chaque fois, je devrais en avoir suffisamment pour les dix années à venir...)
- le "flot", c'est-à-dire le liquide désoxydant (on notera qu'il s'agit ici d'une copie "pirate" d'une marque américaine bien connue...).
Les résultats
Mon premier(*) CMS : le FT232RL de FTDI.
(*) En vérité, il s'agit du troisième essai, les deux premiers ayant été réalisés avec un NE555 dont le format, même en CMS, permet sans doute le soudage au fer, ce qui n'est pas le cas du FTDI.)
Le résultat est, ma foi, assez satisfaisant, mais le circuit est resté un temps non négligeable dans le four (qu'il faut absolument faire préchauffer!). Miracle, il fonctionne encore ; le voici sur la plaquette d'expérimentation.
