apprendre à souder comme un « pro » !

Prépare-toi ! Dans cet article tu vas découvrir un max de théorie et de conseils pratiques sur la soudure. Puis, comment t’y prendre pour souder les composants spéciaux !
On va aussi faire un tour d’horizon du matériel nécessaire pour bien commencer à souder.

le matériel de soudure

En réalité avec peu de matos on peut rapidement bien démarrer. On va donc, toujours dans un esprit très DIY, séparer la liste en trois parties. Les indispensables, les conforts et ceux pour les pros.
Tu te rendras vite compte que plus tu vas faire de montages et plus tu auras envie de t’équiper. Et donc, de rendre ton travail encore plus agréable!

matériel indispensable

• Ton kit/montage avec les composants à placer sur ton PCB.
  
• Un fer à souder, pour ça il existe tous pleins de fers différents qui peuvent faire l’affaire. Pour les petits budgets on propose ce fer de la marque Japonaise Goot qui sera très utile pour quelques kits de temps en temps.
  
• De l’étain ! Il existe de l’étain à 60% étain et 40% plomb, c’est le plus facile à souder mais le plus mauvais pour l’environnement. Si tu as un fer vraiment très mauvais, pars la-dessus (aie! Ca pique de te suggérer ça…). Sinon avec un bon fer comme ceux qu’on propose, utilise du sans plomb.
  
• Une pince coupante ! Alors t’y arriveras sans problème avec une grosse pince d’électricien. Mais tu risque d’éclater tes belles soudures en y allant un peu trop large ! Une petite pince dédiée, de la bonne forme te permettra de la préserver et de rendre la tâche plus facile.
  
• De quoi dénuder un câble. Ça peut être un cutter, un briquet, tes dents, tous les outils trouvés par MacGyver… Ou tout simplement, une pince à dénuder.
  
• Une table of course ! Attention l’étain fourni créer des petites éclaboussures de flux. Ca tâche et ça colle…
  
• Un nettoyeur de pannes, et oui l’éponge c’est fini ! Fini les chocs de température, on vient nettoyer son fer dans une éponge métallique qui fait parfaitement son job.

matériel confort, pour les amoureux de la bricole

• La troisième main ! Et oui, elle t’aide à tenir un composant, des câbles, une carte… C’est ce dont on rêve tous à un moment, une 3ème main.
  
• Un support rotatif pour PCB. Le Graal pour quelques €. La carte est tenue en étau et on peut la faire tourner sur elle-même pour placer et souder. Par contre à ce prix là c’est pas ultra costaud. Pour une utilisation quotidienne on a du matériel bien plus perfectionné. Comme celui que l’on utilise dans nos productions. Mais pour quelques kits, fonce !
  
• Un support de fer à souder, pour éviter de le faire tomber sur la table…
  
• Une pompe à dessouder ! Et oui les bêtises ça arrive vite. Avec ça tu pourras rapidement vider un pad rempli d’étain !
  
• De la tresse à dessouder étamé ! En la chauffant sur un pad ça va aspirer l’étain par capillarité. C’est beaucoup plus efficace que la pompe pour virer un composant, mais ça demande un peu de technique. La pompe reste quand même super agréable pour vider un pad quand on débute.
  
• Un rénovateur de pannes. C’est optionnel pour ceux qui soudent au plomb mais au sans plomb ça devient presque vital ! On trempe la panne chaude dans cette pâte pour la remettre à neuf, on s’en sert tous les jours. Plusieurs fois par jours…

les plus, ou pour les pros

• Une station de soudure ! On s’adresse ici à ceux qui souhaitent se lancer sérieusement ! La marque Goot propose également des stations qu’on utilise tous les jours pour souder nos cartes à la main. Le résultat est juste bluffant ! On soude beaucoup plus vite et bien mieux. La panne a une durée de vie de plusieurs mois. Alors qu’on l’utilise près de 8h par jour, 5j/7. Sur les petits fers c’est ce qui flanche en premier et il faut les remplacer souvent.
• Une aspiration de fumées. Quand on fait juste un kit de temps en temps, on ouvre bien les fenêtres et on évite de mettre le nez dans la fumée puis ça ira. Mais c’est vrai qu’il est fortement déconseillé d’inhaler ces fumées qui sont très irritantes mais heureusement pas cancérigènes.
• Un dévidoir d’étain, un petit luxe bien sympa. On tire sur le fil et il vient tout seul. Tu verras quand tu auras fait quelques cartes, tu vas en rêver !

la théorie de la soudure

Si tu veux tu peux zapper la théorie et aller directement à la pratique. Mais si tu es curieux, il y a plein de choses à apprendre ici.

La patte du composant est en cuivre et le fabricant a rajouté un étamage (de l’étain qui recouvre le cuivre). C’est la même chose pour le PAD, le trou sur le PCB qui accueille ce composant. Avec le temps, l’oxygène et l’humidité présents dans l’air attaquent ce revêtement et l’oxydent ! C’est à dire qu’une couche d’une autre composition s’est rajoutée en surface. Et là, pas de bol, si on veut que notre signal passe de la patte de composant au pad, avec un tel isolant ça va être compliqué ! Puis de toutes manières la soudure ne va pas tenir dessus bien longtemps.

On a donc une solution miracle, le FLUX. C’est un produit chimique qui est dans notre cas, est intégré au fil d’étain. C’est lui qui va décaper (dé-oxyder) les pads afin de les rendre bien propres et accueillants pour notre étain. Pour que ça fonctionne bien, il faut chauffer les surfaces entre 130 et 150°C afin d’activer le flux et de pouvoir décaper la surface.

les différents alliages

Une fois que la carte a préchauffé et que le flux agit, il faut s’occuper de notre alliage ! Soit étain+plomb pour les hobbyistes ou étain+cuivre pour ceux qui suivent la norme écologique RoHs !
Le premier alliage a une température de fusion proche de 183°C et le second demande au moins 227°C ! On comprend donc mieux pourquoi la soudure sans plomb est plus difficile ! Elle demande plus de chauffe.
Puis, les agents chimiques sont différents et attaquent plus la panne du fer à souder. Il faut donc apprendre à l’entretenir.

allez on soude son premier pcb !

Les 4 étapes :

• Poser le fer pour préchauffer le joint de soudure
• Mettre l’étain petit à petit pour éviter un choc de température
• Enlever l’étain quand le joint est rempli d’étain
• Enlever le fer le long de la patte du composant pour créer un beau dôme parait

Ça parait très facile comme ça pourtant ça demande un peu de pratique pour arriver à obtenir un bon résultat.

les différentes soudures

En électronique analogique la mauvaise soudure peut engendrer de
multiples problèmes. Et ils peuvent être parfois difficiles à déceller ! Je me rappellerai toujours d’un prof qui nous disait que l’analogique, ça peut « marchouiller ». C’est à dire qu’il va se passer quelque chose, le système va tourner mais pas comme il devrait le faire. Et donc tu vas avoir un son pas terrible ou une superbe découverte… La première cause de ce genre de pannes vient de la qualité de ta soudure ! Et le pire dans tout ça, c’est qu’une mauvaise soudure ça se dégrade dans le temps. Donc ça va être de pire en pire !
Alors prenons le temps de faire de belles soudures et on sera sûr du résultat. On aura alors une carte qui pourra tenir plus d’une décennie !

Tu as réussi à faire une belle soudure en dôme comme sur cet exemple ?
Est-ce que l’étain est ressorti de l’autre côté pour créer un 2ème dôme ?

les différentes coupes

La découpe des pattes des composants est primordiale. Si on les laisse telles quelles, il se peut que des pattes se touchent entre elles, créant des courts circuits !
On va donc prendre sa pince coupante et venir couper la partie excédante de la patte au niveau du sommet du « volcan » créé par l’étain.
Fais attention à ne couper ni trop court, ni trop long ! Dans le premier cas on risque d’abîmer la soudure, qui vieillirait prématurément. Dans le second cas, cela risque d’abîmer les câbles aux alentours, ou de créer des faux contacts avec le boitier ou d’autres zones du PCB.

l’entretien du matériel

Bien évidemment la soudure est meilleure avec un matériel de qualité et en bon état. Ca a dû t’arriver d’essayer de souder avec une panne carbonisée, l’étain n’accroche pas et c’est l’enfer !

my morning routine

1. Au démarrage du fer, je trouve que c’est très utile de le « réveiller ». Une fois qu’il est chaud, je plonge le fer dans le rénovateur de panne pour lui redonner son éclat de jeunesse !
2. Ensuite, je mets plein d’étain sur le fer jusqu’à ce qu’une boule se forme. Puis, je frotte la panne sur le nettoyeur de panne afin de la décaper. Je suis enfin prêt à souder.
   
3. Quand on soude au sans plomb sur une station, il faut éviter de la mettre à fond en se disant qu’elle va mieux marcher! Personnellement j’aime bien travailler au maximum à 380°C.
   
4. Quand je m’arrête de souder pendant quelques minutes, je baisse la température du fer, voir même je l’éteins.
   
5. Toutes les 5 à 10 soudures, je frotte un peu la panne sur son nettoyeur afin de virer l’étain qui traîne dessus et qui n’a plus de flux.
   
6. Toutes les 3h j’aime bien mettre un petit coup de rénovateur de panne. Elle repart à neuf !
   
7. Quand la panne est trop noire ou quelle se remet à noircir toutes les 10min, ça ne sert à rien de se battre. Il est impossible de la récupérer de manière pérenne, il faut donc s’en débarrasser et la remplacer !
8. Le soir avant d’éteindre, on nettoie puis on rénove la panne. Le lendemain matin elle est comme neuve !

les composants particuliers

Allez, la dernière étape pour réussir tous tes projets !

les potards et les switchs

Tu as vraiment de la chance, au début on était parti pour te les faire câbler !

Puis finalement, on a eu un peu de bon coeur. On s’est dit que ce serait quand même chouette que tu reviennes nous voir la prochaine fois qu’on sort un kit !
On a donc trouvé un fournisseur qui a des potards et des switchs qui se soudent directement sur le PCB !

Pour les souder, y’a rien de plus simple !

1. Tu retournes la carte
2. Tu poses le switch ou le potard
3. Du même côté tu mets un peu d’étain sur les renforts en métal sur les côtés du composant afin qu’il tienne tout seul.
4. Ensuite tu retournes de nouveau
5. Tu soudes toutes les pattes proprement en faisant gaffe à ne pas cramer un composant autour avec ton fer
6. Tu refais la soudure que tu avais fait de l’autre côté au début pour qu’elle soit nickel !

la led

D’habitude une LED c’est un composant dit « traversant » qui a les mêmes pattes qu’un condensateur électrolytique.
Pour les besoins de notre design on utilise depuis quelques années une technologie un peu plus récente de LED. Elle est blanche et envoie plusieurs lumens, par contre elle consomme pas mal !
Le seul format qui existe pour cette LED est donc le CMS pour Composants Montés en Surface. Ca demande une technique de soudure un peu particulière et de l’équipement. On a donc une petite méthode pour gagner du temps et éviter d’avoir plein d’équipement !

Les étapes :

• Dépose de l’étain sur la borne positive (celle du dessus)
• Avec une pince à bec, coudée de préférence, attrape la LED CMS.
• Attention la LED a un sens. Tu pourras identifier le +, c’est le côté où il y a un décrochement sur le dessus.

• Dans une main tu tiens la LED et dans l’autre tu reviens chauffer ton pâté d’étain.
• Tu déposes le côté « + » sur l’étain. Tant pis pour la qualité de la soudure l’objectif est seulement de se centrer par rapport à l’emplacement de la LED.
• Tu enlèves le fer.
• Une fois bien refroidi tu passes sur le « – » et tu fais une belle soudure en attrapant bien les 3 pattes pour faire un beau pâté bien joli. Profite ! C’est la seule fois que ça arrivera !
• Une fois bien refroidi tu reviens sur le « + » et tu nous refais une belle soudure.
• C’est fini !

les pins

Tu remarqueras en bas de ton PCB qu’il y a 2 emplacements pour venir souder des pins. Elles permettront de maintenir ton footswitch et de communiquer entre la carte principale et celle du 3PDT.
Encore une fois c’est une méthode « optimisée » qui permet d’éviter de câbler mais ça engendre un peu de technique de soudure.

• Pour cette technique on va souder une pin « à l’arrache » puis on reviendra dessus pour mieux la souder.
• Tu dois donc tenir tes pins d’un côté et souder de l’autre. Attention si ton doigt est en dessous tu vas te cramer par conduction. Ca pique ! Il faut donc le mettre sur la pin la plus éloignée de celle que tu soudes à l’arrache.
• Une fois que cette pin est soudée tu peux faire les autres proprement.
• Puis tu reviens sur la première pin pour mieux la souder.
• Tout est en vidéo !