Dans le processus d’assemblage des circuits imprimés, pâte à souder vs flux sont indispensables et jouent un rôle essentiel dans la fixation des composants sur la carte. Parfois, les amateurs d’électronique, les étudiants ou même certains ingénieurs peuvent les confondre. Il est donc essentiel de comprendre les différences entre la pâte à souder et le flux et comment ils contribuent à former des joints de soudure fiables.
Que sont la pâte à souder et le flux ?
La pâte à souder est composée de flux et d’alliage de soudure en poudre, ce qui lui donne une texture pâteuse. Elle est disponible en version avec ou sans plomb et permet de former des connexions de soudure fiables. Cependant, le flux seul ne permet pas de former des joints de soudure, car il s’agit uniquement d’un composé chimique de nettoyage. Il peut éliminer les oxydes ou empêcher leur formation, ce qui facilite grandement la formation d’une liaison métallurgique solide par la soudure fondue. La pâte à souder et le flux sont donc très différents, mais liés.
Pâte à souder vs flux : quelles sont les principales différences ?
Maintenant que vous avez une compréhension de base de la pâte à souder et du flux, examinons de plus près en quoi ils diffèrent. Cette comparaison vous aidera à mieux les comprendre et à éliminer toute confusion antérieure.
1. Composition
Composition de la pâte à souder
- Pâte à souder au plomb – Sn63/Pb37 (63 % d’étain, 37 % de plomb) et flux.
- Pâte sans plomb – SAC305 (96,5 % d’étain, 3 % d’argent, 0,5 % de cuivre) et flux.
Composition de la pâte à flux
- Résine – Sert de matériau de base avec une stabilité thermique élevée, une faible volatilité, des propriétés non conductrices et non corrosives.
- Activateurs – On utilise généralement des acides organiques ou des halogénures d’amine pour améliorer le pouvoir nettoyant. Ils peuvent être activés à des températures de soudage élevées pour perturber ou dissoudre chimiquement les oxydes métalliques.
- Solvants et liants – Utilisés pour ajuster la viscosité et rendre le flux plus facile à étaler, garantissant une bonne adhérence aux pastilles avant le chauffage.
- Additifs – Ajoutés pour améliorer les performances, par exemple en renforçant la stabilité, en contrôlant les résidus ou en améliorant la nettoyabilité.
2. Forme physique et couleur
Avec une teneur élevée en métal, la pâte à souder est grise et ressemble à du mastic. Grâce à sa consistance épaisse, elle peut maintenir les composants sur la carte en vue d’un soudage ultérieur. Le flux est généralement blanc jaunâtre ou transparent, et peut se présenter sous forme liquide, pâteuse ou solide. Il peut être vendu en bouteilles, seringues, pots ou stylos à flux pratiques, selon la méthode d’application.
3. Pâte à souder et flux : quelles sont leurs fonctions ?
Fonctions principales de la pâte à souder
- Fournit un support pour l’adhérence des composants.
- Agit comme un adhésif temporaire pour maintenir les composants en place.
- Assure un bon mouillage et une bonne adhérence des joints de soudure.
Fonctions clés du flux
- Élimine les oxydes de la surface des métaux à souder.
- Facilite l’écoulement de la soudure fondue et améliore l’adhérence.
- Empêche la formation de nouveaux oxydes pendant le soudage.
4. Pâte à souder vs flux : différences entre les types
Types de pâte à souder : classés par taille des particules
Des particules plus petites permettent une impression plus fine et une meilleure précision des joints de soudure. Plus le numéro de type augmente, plus la taille des particules de soudure diminue.
- Type 1 – 150–75 µm
- Type 2 – 75–45 µm
- Type 3 – 45–25 µm, un choix standard pour la plupart des applications SMT
- Type 4 – 38–20 µm, idéal pour les composants à pas fin
- Type 5 – 25–10 µm, utilisé pour les composants à pas ultra-fin
- Type 6 – 15–5 µm
- Type 7 – 11–2 µm
- Type 8 – 8–2 µm
Types de pâte à flux
Chaque flux a des propriétés différentes, et le choix doit tenir compte des exigences d’assemblage. Voici les trois types de flux les plus courants :
- Flux traditionnel à base de colophane – Il s’agit du type le plus courant dérivé de la colophane, qui est non corrosif et isolant. Pour la plupart des composants électroniques, le flux à base de colophane est sans danger, en particulier lorsqu’il est utilisé avec de la soudure sans plomb. Il convient aux retouches et à la soudure à la main.
- Flux hydrosoluble – Comme son nom l’indique, ce flux est composé de composants organiques hydrosolubles, ce qui facilite le nettoyage ultérieur. Il permet d’éliminer efficacement les oxydes et est fréquemment utilisé dans des applications à haute fiabilité, mais il doit être soigneusement nettoyé après utilisation pour éviter la corrosion.
- Flux sans nettoyage – Ce flux est conçu pour laisser le moins de résidus possible, de sorte qu’aucun nettoyage n’est nécessaire par la suite. Il est largement utilisé dans l’assemblage d’appareils électroniques grand public, tels que les smartphones, les ordinateurs portables, etc.
5. Méthodes d’application
Il existe deux méthodes principales pour appliquer la pâte à souder : la distribution et l’impression au pochoir. La distribution est une technique relativement simple qui consiste à utiliser un applicateur ou un outil similaire pour appliquer la pâte à souder avec précision aux emplacements désignés sur la carte. Il est également possible d’utiliser un distributeur automatique. Cette méthode convient au prototypage ou à la fabrication en petites séries. L’impression au pochoir utilise un pochoir PCB avec des ouvertures correspondant aux pastilles du PCB pour déposer la pâte à souder sur des zones spécifiques. Elle est idéale pour la production en grande série et les composants SMT à pas fin.
Avec le flux, l’application est facile. Vous pouvez utiliser un stylo à flux, une seringue ou un pinceau pour appliquer une couche fine et uniforme de flux sur les zones souhaitées. Veillez à bien recouvrir toute la surface, mais n’en appliquez pas trop. Avant de souder, n’oubliez pas d’éliminer l’excès de flux.
6. Stockage et durée de vie
Notez que la pâte à souder est susceptible de se détériorer. En effet, la pâte à souder contient du flux, et les activateurs présents dans le flux réagissent lentement avec la poudre de soudure à température ambiante. Par conséquent, la pâte à souder se détériore avec le temps. En général, la pâte à souder doit être réfrigérée entre 0 et 10 °C, ce qui contribue également à prolonger sa durée de conservation. Dans des conditions de stockage appropriées, la plupart des pâtes à souder disponibles dans le commerce ont une durée de vie d’environ 6 à 12 mois.
Les variations de température et le temps n’ont pas d’incidence significative sur le flux. Lorsqu’il est scellé, le flux peut être conservé à température ambiante pendant 1 à 2 ans. Le flux à l’intérieur du fil à souder est généralement considéré comme n’ayant pas de date d’expiration, en particulier lorsqu’il est conservé dans un sac scellé.
Pâte à souder vs flux : une comparaison simple
| Aspect | Pâte à souder | Flux |
| Composition | Poudre de soudure avec ou sans plomb mélangée à du flux | Résine, activateurs, solvants, liant et additifs |
| Forme physique et couleur | Pâte épaisse de couleur grise | Liquide, gel, pâte ou solide |
| Fonction principale | Maintient les composants, favorise le mouillage et l’adhérence, forme des joints de soudure | Élimine les oxydes, favorise l’écoulement de la soudure, empêche l’oxydation |
| Stockage et durée de conservation | Durée de conservation courte, nécessite généralement une réfrigération | Durée de conservation plus longue, généralement stocké à température ambiante |
| Types | Type 1 – 8 (différentes tailles de particules) | Flux hydrosoluble, flux à base de colophane, flux sans nettoyage |
| Exigences de nettoyage | La pâte à souder sans nettoyage ne nécessite généralement pas de nettoyage, les autres types peuvent nécessiter l’élimination des résidus | Nécessite souvent un nettoyage après utilisation, sauf pour le flux sans nettoyage |
| Méthodes d’application | Pochoirs ou distributeurs pour circuits imprimés | Pinceau, pulvérisation, trempage ou distribution |
| Cas d’utilisation | Soudage par refusion | Soudage à la main ou retouche |
| Utilisation indépendante | Le flux est déjà inclus dans la pâte à souder | Utilisation indépendante dans le soudage manuel ou le soutien à la refusion |
| Réponse thermique | Fond pour créer des joints de soudure | S’active à haute température |
Comment la pâte à souder et le flux fonctionnent ensemble dans le processus d’assemblage des circuits imprimés
La pâte à souder et le flux fonctionnent en étroite collaboration pendant l’assemblage des circuits imprimés afin de garantir une qualité de soudure élevée. Avant le soudage, l’alliage de soudure contenu dans la pâte à souder maintient les composants sur les pastilles. Le flux élimine les oxydes des surfaces à souder et améliore la mouillabilité de la soudure, les préparant ainsi au soudage.
La pâte à souder fond à l’état liquide, formant des joints de soudure pendant le soudage par refusion. À mesure que la température augmente, le flux dans la pâte à souder est activé, éliminant les impuretés et facilitant l’écoulement de la soudure fondue.
La pâte à souder et le flux agissent ensemble pour garantir la fiabilité et la résistance des joints de soudure, ce qui permet d’obtenir un PCBA de haute qualité.
Flux de soudure et pâte à souder : leur incidence sur la fiabilité des joints de soudure
La résistance, la conductivité et la qualité des joints de soudure ont une incidence directe sur les performances globales et la durée de vie des appareils électroniques. La pâte à souder et le flux jouent un rôle crucial dans l’impact sur les joints de soudure. Voici les principaux facteurs d’influence :
- Résistance des joints de soudure : une application précise de la pâte à souder et une technique de refusion contrôlée peuvent garantir une plus grande résistance des joints de soudure. Le flux peut nettoyer la surface, contribuant ainsi à la formation de connexions robustes.
- Conductivité des joints de soudure : une utilisation appropriée de la pâte à souder permet de créer des joints de soudure uniformes et stables, garantissant ainsi une bonne conductivité. Le flux améliore encore la conductivité des joints de soudure en éliminant les impuretés et les oxydes.
- Qualité des joints de soudure : la réduction des vides dans les joints de soudure permet d’obtenir une qualité plus stable et contribue à prolonger la durée de vie. Le flux peut également réduire le risque de corrosion, prolongeant ainsi encore davantage la durée de vie.
Derniers mots
La pâte à souder et le flux sont deux matériaux essentiels dans le processus d’assemblage des circuits imprimés, qui agissent conjointement pour obtenir un bon résultat. Pour les professionnels, il est essentiel de comprendre leurs différences et leurs applications appropriées afin d’obtenir des joints de soudure fiables et une qualité d’assemblage constante. En choisissant la pâte à souder et le flux appropriés, vous pouvez améliorer considérablement les performances globales de fabrication.
FAQ sur la pâte à flux et la pâte à souder
1. La pâte à souder est-elle meilleure que le flux ?
Il n’y a pas de supériorité ou d’infériorité entre la pâte à souder et le flux. Ils ont des fonctions différentes et sont complémentaires.
2. Puis-je utiliser la pâte à souder comme flux ?
Non. La pâte à souder ne peut pas remplacer le flux. La pâte à souder contient du flux, mais son objectif principal est de créer des joints de soudure pendant la refusion. Le flux seul est conçu uniquement pour nettoyer les surfaces et améliorer le mouillage. Si vous utilisez de la pâte à souder comme flux, elle ne coulera pas et ne nettoiera pas correctement, ce qui entraînera des joints de soudure de mauvaise qualité.
3. Pourquoi est-il nécessaire de réfrigérer la pâte à souder ?
Le flux contenu dans la pâte à souder contient des activateurs qui sont très actifs à haute température, mais dont l’activité ralentit à basse température. La réfrigération permet de prolonger la durée de vie de la pâte à souder.
4. Que se passe-t-il si je n’utilise pas de flux lors du soudage ?
Sans flux, le métal s’oxyde, empêchant la formation d’un joint de soudure, ce qui entraîne des connexions soudées faibles et peu fiables.
