Pros and Cons of Low-Temp Solder Paste - Workbench Wednesdays

Summary

Dans cette vidéo, l'animateur présente et teste de la pâte à souder basse température à base de bismuth, envoyée par MG Chemicals. Il explique les avantages de cette pâte, comme sa faible température de fusion, ce qui réduit le stress thermique sur les composants, en particulier les LED et les circuits fins. Bien qu’elle présente des défis, comme une certaine fragilité et des problèmes de résistance à haute température, elle reste idéale pour les prototypes et la refonte de cartes sans plomb. L'animateur partage également ses essais et erreurs lors de son utilisation avec différents composants.

Takeaways

• 😀 Le ruban de soudure à basse température est composé principalement d'un alliage à base de bismuth, avec un point de fusion plus bas que les alliages traditionnels à base de plomb ou d'étain.
• 😀 Le ruban de soudure est essentiellement une pâte faite de particules de soudure suspendues dans un flux, permettant une application facile sur les composants électroniques.
• 😀 Les alliages de soudure à base de bismuth, tels que ceux utilisés dans cette vidéo, fondent à une température bien inférieure, facilitant ainsi la soudure sans endommager les composants sensibles.
• 😀 L'utilisation de la pâte de soudure à basse température réduit le stress thermique sur les composants électroniques, comme les LED, en évitant des températures trop élevées.
• 😀 Bien que le flux de la pâte de soudure ne soit pas particulièrement toxique, il est essentiel de prendre soin de la manipulation de la pâte, car des erreurs peuvent entraîner des problèmes de qualité de joints de soudure.
• 😀 Un des avantages du soudage à basse température est qu'il ne nécessite pas de températures aussi élevées que pour les soudures traditionnelles, ce qui permet de travailler avec des composants plus sensibles.
• 😀 La pâte de soudure à basse température est utile pour la réparation des joints de soudure existants, facilitant le retrait et le remplacement des composants comme les circuits intégrés.
• 😀 Les alliages de soudure à basse température sont relativement stables à température ambiante et peuvent être stockés à température ambiante sans altérer leur performance, contrairement à d'autres pâtes de soudure.
• 😀 Cependant, le bismuth est plus fragile que l'étain et peut se casser plus facilement sous une pression excessive, ce qui le rend moins adapté aux applications où la durabilité des joints est essentielle.
• 😀 Les erreurs fréquentes lors de l'utilisation de la pâte de soudure à basse température incluent des échecs de soudure dus à un contrôle de température incorrect ou à une application incorrecte de la pâte.
• 😀 Bien que le soudage à basse température soit idéal pour les prototypes et la réparation des circuits, il peut ne pas être adapté aux situations où les composants doivent supporter des températures élevées ou des conditions de stress mécanique.

Q & A

Qu'est-ce que la pâte à souder et quels sont ses composants principaux ?

La pâte à souder est composée principalement de flux et de billes de soudure très fines. Elle est utilisée pour souder des composants électroniques sur une carte en fondant et en soudant les points de contact.

Pourquoi la pâte à souder basse température est-elle utilisée et quels sont ses avantages ?

La pâte à souder basse température, contenant principalement du bismuth, permet de souder à des températures plus basses. Cela réduit le stress thermique sur les composants sensibles comme les LED et permet une manipulation plus facile.

Comment la taille des particules de la pâte à souder affecte-t-elle son application ?

Les particules plus petites de la pâte à souder, comme celles de la taille T3, permettent une meilleure application sur des composants à pitch fin, comme les packages QFN, car elles peuvent passer à travers des trous plus petits.

Quel rôle joue le flux dans la pâte à souder ?

Le flux dans la pâte à souder aide à rendre le mélange imprimable, distribue uniformément les particules de soudure, maintient les composants en place pendant la soudure, et nettoie les oxydes des surfaces des composants pendant la chauffe.

Pourquoi la pâte à souder basse température a-t-elle un profil thermique différent ?

Le profil thermique de la pâte à souder basse température est différent car elle fond à une température plus basse, ce qui nécessite des temps et des températures différents pendant le processus de soudure par refusion.

Quels sont les inconvénients de la pâte à souder basse température ?

La pâte à souder basse température peut devenir fragile une fois refroidie et se dégrade facilement sous des températures plus élevées, ce qui la rend inadaptée à certaines applications nécessitant une robustesse à des températures plus élevées.

Qu'est-ce que la 'refusion' et comment est-elle réalisée dans un four ?

La refusion est le processus où la pâte à souder est chauffée pour fondre et souder les composants à une carte. Elle se fait dans un four qui suit un profil thermique spécifique, passant par des zones de préchauffage, de montée en température et de refroidissement.

Pourquoi certains composants, comme les QFN, sont plus faciles à souder avec de la pâte à souder basse température ?

La pâte à souder basse température fond plus rapidement, ce qui réduit le temps nécessaire pour souder des composants comme les QFN. Cela permet également de minimiser les risques de dommages thermiques aux composants.

Est-ce que la pâte à souder basse température présente des risques pour la santé ?

Bien que le bismuth soit un métal lourd, il est considéré comme non toxique et est même utilisé dans certains traitements médicaux. La pâte à souder basse température ne pose donc pas de risques majeurs pour la santé.

Quels tests sont nécessaires avant d'utiliser la pâte à souder basse température pour des projets ?

Il est important de réaliser des tests préalables pour s'assurer de l'efficacité du processus de soudure, en particulier pour ajuster le profil thermique et éviter les erreurs, comme celles rencontrées lors de l'utilisation du contrôleur défectueux mentionné dans la vidéo.