Le soudage des circuits imprimés est une étape clé de la fabrication électronique, mais il présente également une forte incidence de divers défauts, menaçant gravement la fiabilité des produits. Face aux anomalies de soudage récurrentes, cet article vise à identifier systématiquement les problèmes courants et à explorer les mesures de contrôle préventives correspondantes.

    Mécanisme de formation et contrôle des ponts de soudure
    Les ponts de soudure sont l'un des défauts les plus courants lors du soudage de circuits imprimés. Ils se manifestent par un excès de soudure formant des connexions inattendues entre les plots conducteurs. Leur prévention repose sur trois points :
   1. Entretien de l'outil : Assurez-vous que la panne du fer à souder est propre et bien étamée afin de maintenir une conductivité thermique stable ;
   2. Contrôle de la soudure : Contrôlez précisément la quantité de soudure pour éviter la formation de ponts due à une accumulation excessive ;
   3. Spécifications du procédé : Utilisez des techniques de soudage standardisées, telles que le maintien d'un angle et d'un temps d'action raisonnables entre la panne du fer à souder et le plot.

     Causes et stratégies d'évitement des soudures froides
    Les soudures froides se manifestent par une fusion insuffisante de la soudure, entraînant une mauvaise connexion électrique ou des pannes intermittentes du circuit. Les principales causes sont : une température de soudure insuffisante, une contamination ou une oxydation de surface, et le déplacement des composants pendant la soudure. Les mesures préventives doivent se concentrer sur :
    1. Prétraitement de surface : s'assurer que les broches des composants et les pastilles du circuit imprimé sont propres et exemptes de toute oxydation, et utiliser du flux pour améliorer la mouillabilité ;
    2. Contrôle de la gestion thermique : étalonner la température du fer à souder selon les exigences du procédé (généralement entre 250 et 350 °C) et maintenir la stabilité des composants avant la solidification de la soudure.

    Mécanisme de génération et méthode de suppression des billes de soudure
    Les billes de soudure sont des particules sphériques formées lors du soudage et susceptibles de provoquer des dysfonctionnements tels que des courts-circuits. Leur formation est généralement due à une quantité excessive de soudure ou à des vibrations mécaniques pendant le soudage. Les pistes d'optimisation comprennent :
    1. Contrôle des matériaux : Respecter scrupuleusement les normes de dosage de la soudure pour éviter les éclaboussures dues à l'accumulation ;
    2. Contrôle environnemental : Construire une plateforme de soudage exempte de vibrations afin de réduire les mouvements inutiles des circuits imprimés ou des composants.

    Mécanisme thermodynamique et prévention du tombstoning
    Le phénomène de « tombstoning » désigne le soulèvement du composant à une extrémité pendant le processus de refusion, le faisant se redresser comme une pierre tombale. Il s'agit essentiellement d'un déséquilibre de la tension superficielle lors de la fusion de la soudure. Les causes spécifiques incluent : un revêtement irrégulier de la pâte à braser, un montage asymétrique des composants, une courbe de refusion anormale ou l'humidité du circuit imprimé. Les points clés de prévention et de contrôle sont les suivants :
    ✓ Utiliser une technologie d'impression de précision pour assurer une distribution uniforme de la pâte à braser ;
    ✓ Optimiser la précision du montage des composants pour garantir une force symétrique aux deux extrémités des pastilles ;
    ✓ Contrôler strictement les paramètres de la zone de température de refusion et précuire le circuit imprimé pour éliminer l'humidité.

      Analyse de rupture sous contrainte des joints de soudure fissurés
     Les fissures des joints de soudure sont principalement causées par des contraintes thermiques ou mécaniques, qui se manifestent par des fractures structurelles dans la couche de soudure. Leur prévention doit être abordée sous deux angles : conception et procédé :
    1. Optimisation de la conception thermique : tenir compte des coefficients de dilatation thermique des composants lors de la conception du circuit imprimé afin d'éviter les variations de température importantes ;
    2. Amélioration des matériaux et des procédés : sélectionner des alliages de soudure présentant une bonne ductilité et réduire la concentration des contraintes grâce à une conception judicieuse des composants.

    En conclusion, la maîtrise des défauts de soudure des circuits imprimés nécessite la mise en place d'un système de contrôle qualité triple : « équipement, processus et conception ». Le taux de défauts de soudure peut être systématiquement réduit grâce à un entretien régulier des équipements, à la formation professionnelle des opérateurs et à une conception fiable de la configuration des circuits imprimés. Une compréhension approfondie de la nature physique des différents défauts et la mise en œuvre de mesures préventives ciblées sont essentielles pour améliorer la fiabilité des composants PCBA.