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Faire de belles soudures: le matériel et la technique

La réussite d’une réparation ou d’un montage électronique ainsi que sa tenue dans le temps dépend beaucoup de la qualité des soudures. Cet article décrit quelques techniques et conseils pour bien réussir ses soudures, que ce soit pour la réparation d’une carte ou pour la fabrication d’un montage fait maison. La première partie est un peu théorique et pourra ne pas être lue.

Le matériel

Le fil de soudure est un élément extrêmement important. Sa qualité doit être élevée et son diamètre adapté à la taille des composants à souder. En micro-électronique un diamètre de 10/10 (1 mm) voir de 8/10 (0,8 mm) est parfait. Pour les composants plus gros (câbles, blindages...) on peut utiliser un diamètre plus gros. Le fil est constitué de plusieurs éléments, comme le montre cette coupe:

C'est un alliage d’étain/plomb dans lequel se trouve plusieurs canaux de flux à la résine (appelé aussi brasure) qui servent à décaper les éléments à souder pour assurer un contact optimal ainsi qu’un dépôt fluide et uniforme de l’alliage.

Il existe aussi plusieurs compositions différentes pour l’ alliage Sn/Pb. Cette composition à une importance capitale sur les propriétés de la soudure.
Voici le diagramme de phase étain/plomb qui permet de décrire la fusion et la cristallisation des différents alliages:

Ce que l’on peut retirer de ce diagramme est que la température de fusion d’un alliage est plus basse que celle de ses constituants pris séparément (c’est valable pour tous les mélanges, pas seulement pour Sn/Pb). Il existe un alliage de composition précise qui permet d’obtenir la température de fusion la plus basse possible. Cette composition est appelé composition eutectique, et correspond ici à un alliage de 63% d’étain et 37% de plomb, et peut fondre à 183°C. La cristallisation d’un alliage eutectique est représentée par le trajet de la flèche jaune sur le diagramme. On voit que l’on passe d’un liquide à un solide homogène, de la même façon que l’eau cristallise en glace.
Ce n’est pas le cas pour un mélange non eutectique, dont la structure finale est hétérogène (exemple pour un mélange à 40%Sn et 60%Pb avec le chemin de cristallisation bleu).

On voit ici l’état final C dans lequel des grains de composition différente se sont formés, ce qu’il faut éviter.
Il convient donc de faire particulièrement attention lors du choix de la soudure, c’est primordial!