Le processus de soudage par refusion consiste à attacher des composants à des pastilles métalliques sur une carte de circuit imprimé avec de la pâte à souder, puis à soumettre l’ensemble de l’unité à la chaleur. Lorsqu’une chaleur uniforme est appliquée aux composants et au circuit imprimé, les connexions temporaires peuvent devenir des soudures permanentes. Le soudage par refusion peut être utilisé avec la technologie traditionnelle des trous traversants, bien qu’il s’agisse de la principale méthode de connexion des dispositifs de montage en surface (SMD). L’objectif du processus de soudage par refusion est de soumettre la carte de circuit imprimé et les composants à un niveau de chaleur uniforme qui fera fondre la pâte à souder sans endommager les composants électroniques. Le soudage par refusion comprend généralement quatre étapes distinctes, chacune impliquant un niveau de chaleur différent.
Le soudage traditionnel implique généralement la technologie des trous traversants, où les fils des composants sont passés à travers une carte de circuit imprimé, puis chauffés individuellement lorsque la soudure est appliquée. Ce type de soudure peut prendre du temps et appliquer une chaleur excessive à un composant individuel peut être dommageable. Il est également difficile, voire impossible, d’utiliser des méthodes traditionnelles avec la technologie de montage en surface (SMT), où chaque composant se trouve au-dessus du circuit imprimé.
La pâte à souder est un composé qui se compose de flux et de soudure en poudre. En plus d’agir comme un agent oxydant, le flux dans le brasage par refusion peut également aider à lier un CMS en place jusqu’à ce que la chaleur soit appliquée. La pâte est parfois appliquée selon des méthodes de distribution traditionnelles, bien qu’elle soit souvent estampée sur la planche à l’aide d’un pochoir pour assurer un placement correct. Des problèmes lors de l’application initiale de la pâte à souder peuvent entraîner des pannes ultérieures de l’appareil.
Une fois que la pâte à souder et les composants ont été appliqués sur une carte, celle-ci est généralement placée dans un four de refusion puis soumise à quatre profils de température distincts. Le processus de soudage par refusion commence généralement par un préchauffage initial, où la température sera augmentée entre 1.0 et 3.0 degrés Celsius (environ 1.8 à 5.4 degrés Fahrenheit) chaque seconde. Ce préchauffage est généralement le plus long des quatre étages et peut contribuer à permettre aux substances volatiles du flux de s’évaporer sans endommager les composants par choc thermique. La deuxième étape thermique dure généralement entre une et deux minutes et peut permettre au flux d’éliminer toute oxydation de la carte de circuit imprimé ou des composants.
La refusion de la soudure se produit généralement pendant la troisième partie du processus de chauffage et de refroidissement. Cette période peut être appelée temps au-dessus du liquidus (TAL), car la soudure fond lorsque la température maximale du processus est atteinte. À ce stade, les plots métalliques de la carte de circuit imprimé et les fils de chaque CMS auront atteint la même température, permettant la formation de liaisons de soudure solides. Après un certain temps, la dernière étape de refroidissement peut commencer. Laisser les composants refroidir de manière bien contrôlée peut éviter les chocs thermiques et garantir un processus de soudage par refusion réussi.