Soudage à la vague

Le soudage à la vague est une procédure de soudage permettant de souder sur le circuit imprimé des composants électroniques ou des éléments de connexion à la main ou à l'aide d'automates d'équipement, en fonction de l'équipement.

Pour cela, l'ensemble est d'abord mouillé à l'aide d'un flux côté soudure, puis préchauffé, et enfin acheminé vers une vague unique ou une double vague, où il sera mouillé par brasage. Pour les soudures sans plomb, la température de soudage s'élève à 260 °C. Une fois le processus de soudage effectué, l'ensemble est refroidi afin de réduire les contraintes thermiques du circuit imprimé.

Avantages

  • Haute efficacité des processus grâce à la procédure de soudage rapide et économique, principalement utilisée pour des composants câblés
  • Procédure de soudage indépendante de la taille et de l'épaisseur des composants à souder
  • Charge thermique des composants réduite : l'ensemble est soudé en règle générale unilatéralement uniquement

Bases

Procédé de soudage à la vague des circuits imprimés  

Un système de soudage à la vague

Le procédé de soudage à la vague est principalement utilisé pour souder des composants traversants (technologie Through-Hole, THT). On y recourt également pour le montage de composants montés en surface (CMS) sur la face inférieure des circuits imprimés.

Si vous devez souder uniquement des composants THT qui, du fait de leur format, doivent présenter une résistance mécanique importante, le soudage à la vague reste encore la méthode la plus couramment utilisée.

On applique souvent deux vagues de soudure (avec une buse turbulente CMS et une buse laminaire, ou avec une buse à trous de type Woerthmann) l'une après l'autre afin de souder en une seule étape et en toute sécurité les composants THT sur la face supérieure du circuit imprimé, et les composants CMS sur la face inférieure. Par rapport au soudage sélectif, pour lequel seule une partie de l'ensemble est soudée, le soudage à la vague est généralement plus rapide et plus rentable si vous devez souder de nombreux composants.

Lors du soudage à la vague, les paramètres importants à prendre en compte sont la température de soudage, la profondeur d'immersion du circuit imprimé, l'angle d'insertion dans le système de soudure à la vague, la durée du soudage et le type de vague.

Les normes suivantes déterminent si les composants sont adaptés à un processus de soudage à la vague, en précisant le champ d'application pour les composants CMS et traversants :

  • DIN EN 61760-1 : technique du montage en surface - partie 1 : méthode de normalisation pour la spécification des composants montés en surface (CMS)
  • CEI 61670-1 : Surface mounting technology - part 1 : Standard method for the specification of surface mounting components (SMDs)

Ces normes indiquent ce que l'on appelle les profils de températures pour les composants CMS et THT. Les valeurs seuil précisées ici sont généralement supérieures aux contraintes thermiques effectivement relevées dans la pratique. Le profil de température autorisé pour les composants concernés dépend du format, des autres composants, de l'épaisseur et de la taille du circuit imprimé, ainsi que de la soudure utilisée.

Exemple 1

Cet exemple de profil destiné à une soudure laminaire indique des valeurs seuil de température > +250 °C pendant trois secondes.

Soudure laminaire avec valeurs seuils de température

Exemple de profil pour des éléments de connexion pour C.I. en cas d'utilisation d'une vague de soudure unique

Exemple 2

Pour ce profil de valeurs seuil, la somme des deux vagues représente les contraintes thermiques maximales, lesquelles dépassent les 250 °C pendant 5 secondes.

Charges de températures additionnées des deux vagues

Exemple de profil pour des éléments de connexion pour C.I. en cas d'utilisation d'une double vague de soudure

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