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Souder des composants électroniques

Souder des composants électroniques

Principe de la soudure en électronique et quand doit-on utiliser…

La soudure est un processus dans lequel deux ou plusieurs éléments métalliques sont reliés entre eux par fusion, puis l’écoulement d’un métal d’apport (fil de soudure composé d’étain + plomb + flux de soudure) fond à la chaleur et permet de souder / lier les éléments entre eux.
La soudure en électronique est donc utilisée pour former une liaison permanente entre les composants électroniques.
Le métal à souder est chauffée avec un fer à souder, puis on fait fondre la soudure dans le point de connexion des éléments que l’on souhaite lier entre eux. Vous noterez que seul le fil à souder fond, pas les pièces qui sont soudées.
La soudure est une « colle » métallique qui maintient les pièces ensemble et forme une connexion qui permet au courant électrique de circuler.
Vous pouvez naturellement utiliser une breadboard pour faire des circuits de test sans aucune soudure, mais si vous voulez que votre circuit dure plus de quelques jours, vous devrez alors souder les composants ensemble.

Matériel et équipement

Le fer à souder

fer à souder ou station de soudage

Un fer à souder est utilisé pour chauffer les connexions à souder.
Pour les circuits électroniques, vous pouvez utiliser un fer à souder de 25- à 40-watt (W). Les fers à souder de puissance supérieure ne sont pas nécessairement plus chaud; ils sont juste capables de chauffer les composants plus grands. Un fer à souder de 40 W permet des soudures plus rapides qu’un fer à souder de 25 W fait.
Un fer à souder peut être acheté dans les magasins spécialisés en électronique ou certaines grandes surfaces.

Fil a souder

bobine d'étain, fil à souder

Le fil a souder a un point de fusion inférieur à celui des métaux qui sont reliés entre eux de cette façon la fil a souder fond quand il est chauffé par le fer à souder, mais les matériaux joints ne fondent pas.
Le flux de soudure agit comme liant. Il empêche l’oxydation des métaux qui sont connectés, et améliore la capacité de la soudure à « mouiller » les surfaces qui sont jointes.
Au contraire la soudure qui est utilisée pour raccorder des tuyaux de cuivre a un noyau acide, ce qui est approprié pour les tuyaux, mais corrode les connexions électroniques. Il faut donc utiliser la soudure qui a un noyau de colophane.
Pour la plupart des travaux en électronique, un fil a souder d’un diamètre de 0,75 millimètres (mm) à 1,0 mm est préférable. Un fil plus fin pourrait faire de petits joints de soudure difficiles à faire proprement et augmente également les chances de créer des ponts de soudure entre les plaquettes de cuivre qui ne sont pas destinés à être connectés.
On notera qu’un alliage de 60/40 (60% d’étain, 40% de plomb) est utilisé pour la plupart des travaux de l’électronique hors Europe, mais que désormais les sourdures sans plomb sont précaunisées en Europe.

Un support adapté pour bien soutenir le fer à souder à chaud

support fer à souder

Il existe une variété de supports adaptés pour les fers à souder. Il est important de toujours garder le fer chaud dans une position sécurisée lorsqu’il ne sert pas.

Éponge

L’éponge humide est utilisé pour nettoyer la pointe du fer par de nombreux amateurs, cependant nous noterons que l’éponge la plus utilisée est en limaille de fer.

Le fil à souder dans cette image est enroulée autour d’un rouleau en plastique; il est donc facilement accessible, au besoin. Le ressort métallique sur le support tient le fer à souder chaud. L’éponge humide est utilisée pour nettoyer la pointe du fer. La tresse à dessouder est utilisée pour enlever la soudure; Cette dernière est « absorbée » dans la tresse lorsqu’elle est chauffée par le fer à souder. La veroboard est utilisée pour connecter des composants électroniques dans un circuit.

La tresse à dessouder

tresse à dessouder

Celle est utilisée pour enlever la soudure.
Pour utiliser la tresse, placez-la sur la soudure à enlever et le fer à souder chaud juste au dessus. La soudure va ainsi couler dans la tresse.
La tresse à dessouder est utilisé pour extraire un composant électronique qui est soudé sur une planche.
Il est également utilisé pour réduire la quantité de soudure sur une connexion.

Veroboard

veroboard

La veroboard est utilisée pour assembler votre circuit.
Les circuits imprimés ont des pistes de cuivre ou de tampons pour la connexion des composants alors que sur les veroboard c’est à vous de faire la connexion des composants entre eux.

Papier de verre fin

Ceci est utilisé pour nettoyer les connexions avant de souder.
La soudure ne collera pas sur une connexion sale.

Pinces crocodiles

pince crocodile

pince crocodile

Ceux-ci peuvent être utilisés comme des dissipateurs de chaleur, si nécessaire.

et pour finir mais pas des moindre :

Les lunettes de protections

Lorsque vous soudez il est important de protéger vos yeux contre d'éventuels éclats ou projection avec des lunettes de protection
Cela peut paraître superflu comme ça mais croyez moi, recevez une fois de l'étain en fusion dans l'oeil et ça vous passera l'envie de faire de la soudure sans lunettes ... Et comme on dit, mieux vaut prévenir que guérir ! 
Alors protégez vous et soudez en paix ! 

Précautions de sécurité

Attention: Un fer à souder peut chauffer à environ 400 ° C, ce qui peut vous brûler ou provoquer un incendie, il vous faut l’utiliser avec précaution.
Débranchez le fer quand il n’est pas utilisé.
Gardez le cordon d’alimentation loin des endroits où il peut être entraîné et faire tomber le fer.
Prenez grand soin a éviter que la pointe du fer à souder touche un cordon d’alimentation branché. Si un cordon d’alimentation est touché par un fer chaud, il y a un risque sérieux de brûlures et de choc électrique.
Toujours remettre le fer à souder sur son support quand il est pas utilisé.
Ne mettez jamais le fer à souder a plat sur votre plan de travail, même pour un instant!
Travaillez dans un endroit bien ventilé.
La fumée qui se forme lorsque vous faites fondre la soudure est la plupart du temps à partir du flux de soudure et peut être assez irritante. Essayer de respirer en gardant votre tête sur le côté, pas au-dessus de vos travaux.
Certains fils à souder contiennent du plomb, qui est un métal toxique. Lavez-vous les mains après avoir utilisé la soudure.

Conseils pour bien souder vos composants électroniques

Le bon fonctionnement d’un circuit avec des connexions soudées dépend de vos bonnes pratiques de soudage. Voici quelques conseils pour une soudure réussie.

Avant de commencer à souder. Identifiez toutes les parties que vous allez utiliser.
Il est utile de noter chaque composant sur un papier et d’écrire ce qu’il représente et sa valeur (par exemple, la résistance # 1: 100 ohms). Bref faites un schéma de montage avant d’attaquer !
Certains composants, tels que les LED, doivent être placées dans le bon sens pour fonctionner.

Voici un ordre logique suggéré pour l’installation de divers composants

Circuit intégré (IC) porteurs (note de l’orientation). Le CI sera ajouté plus tard.
Résistances
Capacitors, moins de 1 micro farad
Les grands condensateurs, 1 micro farad ou plus, notez l’orientation.
Diodes, notez l’orientation.
LED, notez l’orientation.
Transistors, notez l’orientation.
cables, entre les composants sur la carte
Nous noterons que le fil monobrin est assez rigide, donc il va rester en place une fois fixé.

Circuits intégrés

Branchez-les dans le bon sens.
Beaucoup de circuits intégrés sont sensibles à l’électricité statique.
Laissez les circuits intégrés dans leur emballage antistatique jusqu’à ce que vous en avez besoin, puis enlevez au mieux l’électricité statique de vos mains en touchant une conduite d’eau métallique ou un châssis de fenêtre avant de toucher le circuit.
Insérez soigneusement circuit intégré dans son support. Assurez-vous que toutes les broches sont alignés avec la prise, puis appuyez fermement avec le pouce.

Préparation du fer : étamer la panne

etamage fer à souder

1.Placez le fer à souder dans son support et branchez-le.
2.Attendez que le fer à souder soit chaud.
3.Humidifiez l’éponge.
4.Essuyez la pointe du fer sur l’éponge humide. Cela va nettoyer la pointe.
5.Faire fondre un peu de soudure sur la pointe du fer.
Ceci est appelé étamage. ça aidera également le flux de chaleur à partir de la pointe du fer à l’articulation.
La soudure doit apparaître sur la pointe, en produisant une surface brillante.
Si la soudure ne coule pas sur la pointe, nettoyez-la en l’essuyant sur l’éponge humide.
Quand la soudure est faite, essuyez l’excès de soudure présent sur la pointe sur l’éponge humide et étamez là avec de la soudure fraîche. On notera que lorsque le fer à souder n’est pas utilisé pendant un certain temps si la panne n’a pas été étomée correctement cette dernière risque de s’oxyder plus rapidement. La présence de soudure sur la panne lorsque cette dernière est au repos ralentit son oxydation donc son usure. Veuillez également noter que l’éponge doit être humide et non complètement mouillée afin d’éviter au maximum les chocs thermiques.
6. La pointe du fer à souder doit être une couleur argent brillant. Si elle est noire ou trop terne, la remplacer par une nouvelle pointe. Toutes les apnnes neuves achetées dans le commerce son pré-étamée afin d’éviter toute oxydation avant la première utilisation.

Souder

1.La soudure a besoin d’une surface propre sur laquelle adhérer.
Caressez légèrement votre carte sur laquelle seront soudés les composants avec le papier de verre fin avant de souder.
Enlevez toute huile, peinture, cire, etc. avec un solvant ou un papier de verre fin.

2. Pour souder, chauffer la connexion avec la pointe du fer à souder pendant quelques secondes, puis appliquer la soudure.
Chauffer la connexion, pas la soudure.
Tenir le fer à souder comme un stylo a proximité de son support.
Les deux parties qui sont soudées doivent être chaudes pour former une bonne connexion.

3.Gardez la pointe du fer sur la connexion sur laquelle la soudure est appliquée.
la soudure coulera dans et autour des connexions bien chauffées.
Utilisez juste assez de soudure pour former une connexion forte.

4.Retirez l’embout de la connexion dès que la soudure a coulé où vous le souhaitiez. Retirez la soudure, puis le fer.

5.Ne pas se retirer du point de connexion alors que la soudure s’est refroidie.

6.Ne surchauffez pas la connexion, car cela pourrait endommager le composant que vous souhaitez souder.
Les transistors et quelques autres composants peuvent être endommagés par la chaleur lors du soudage. Une pince crocodile peut être utilisée comme dissipateur de chaleur pour protéger les composants.

7.Souder un point de connexion devrait prendre quelques secondes.
Si elle prend plus, consultez notre section de dépannage ci-dessous.

8.Inspectez de près le point de connexion. Il doit être brillant.
Si vous avez soudé un cable sur une carte Arduino ou autres, le point de soudure doit prendre la forme de volcan. Voir Figure 3.
Si après essai la connexion est mauvaise, réchauffer à nouveau le point de soudure et le refaire.

9. Essuyez la pointe du fer sur une éponge humide pour le nettoyer. La pointe devrait maintenant être brillante.

10. Débranchez le fer à souder quand il n’est pas en cours d’utilisation.

Problèmes courants et dépannage

1.La soudure ne colle pas.
Les pièces à assembler peuvent être sales. Retirez la soudure et nettoyez les pièces.

2.La connexion semble granuleuse ou cristalline.
Des pièces ont été déplacés avant que la soudure ait eu le temps de refroidir.
Réchauffez pour former un bon joint. Vous devrez peut-être utiliser un fer à souder plus puissant pour chauffer de manière adéquate les connexions.

3.La pointe est oxydée.
Le brasage est beaucoup plus facile avec une pointe propre et brillante.
Nettoyez la pointe avec une éponge humide pendant que le fer est chaud.
Pour éviter l’oxydation de la pointe, ne laissez pas le fer branché lorsqu’il ne sert pas.
Ne pas utiliser le fer à une température plus élevée que nécessaire pour faire fondre la soudure.
Nettoyez la pointe du fer sur une éponge humide synthétique dès qu’il commence à changer de couleur en prenant une légère teinte argent.

4. Il y a trop de soudure ou pas assez.
Utiliser trop de soudure peut provoquer un pont de soudure, ce qui signifie que deux articulations adjacentes sont accidentellement connectés.
Utiliser trop peu de soudure pourrait se traduire par une mauvaise continuité électrique entre la carte et le composant. La connexion doit être lisse, brillante et rigide.

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Retrouvez un article entièrement dédié sur ce sujet : comment dessouder des composants.

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