Electronique > Bases > Tutoriel soudure

Dernière mise à jour : 18/03/2012

Présentation

Ce tutoriel se veut de donner quelques explications pour vous aider à comprendre comment faire de bonnes soudures.

Soudure - Tuto Soudure - Tuto electronique_ateliers_002b

Il s'applique aussi bien à la soudure de composants électroniques, qu'à la soudure de cables sur des connecteurs (cables électriques simples, cables blindés, sur interrupteurs, prises jack ou XLR, etc). Quelques indications sont également données pour indiquer comment refaire une vielle soudure. Pour écrire ce tutoriel, je me suis basé sur quelques questions posées sur quelques forums et sur des indications trouvées sur quelques sites internet. Je ne prétend donc rien inventer, c'est juste un récapitulatif et/ou un complément de ce que l'on peut déjà trouver ailleurs. Mais avant de commencer à détailler comment faire une soudure, il me semble important de faire quelques rappels sur le choix de ses outils de travail.

Hors-sujet ? Pas vraiment...

Lorsque ma fille Flavie à fait ses premières soudures sur un circuit imprimé (7 ans), elle avait peur que les composants brulent, et pour cette raison elle ne laissait pas le fer à souder assez longtemps. C'était de ma faute : je lui avais dit qu'il ne fallait pas chauffer trop longtemps, au maximum quelques secondes. Je n'avais pas pensé que le terme "quelques secondes" pouvait vouloir dire "il faut faire très vite". Résultat, la soudure était mal faite, et cela l'énervait, répétant qu'elle n'y arriverait jamais. Je n'en étais pas totalement sûr, mais il me semblait qu'elle avait un peu peur que je la gronde si elle abimait quelque chose. Je lui ai alors dis : "Que tu grilles un ou plusieurs composants n'a aucune importance, j'en ai plusieurs de remplacement. Tu peux donc essayer de laisser le fer plus longtemps pour voir ce que cela donne". La soudure suivante était parfaite. J'ai vu son sourire, et la quasi-totalité des soudures suivantes étaient parfaitement réussies. Mon fiston Timothée quant à lui y est allé franco.

Choix du fer à souder

Pour résumer ce qui est dit à la page Fer à souder, le choix du fer à souder est primordial pour qui veut faire de bonnes soudures. Je déconseille très fortement l'usage de pistolet à souder pour assembler des composants électroniques, car ce type d'outil chauffe beaucoup trop, et outre le risque de déteriorer les composants électroniques fragiles, il ne permet que rarement de faire de très bonnes soudures. Il est vrai cependant qu'il peut dépanner si vous n'avez que ça sous la main, mais alors seulement pour des soudures assez "grosses", genre gros fil sur gros connecteur. Ce choix n'engage que moi, vous êtes libre de faire comme bon vous semble, bien entendu.

Fer a souder 004 Fer a souder 005

Fer à souder
Il est tout à fait possible de débuter avec un fer bon marché, surtout si vous savez d'avance que vous ne ferez que très occasionnellement des soudures. Mais si la pratique vous "accroche" et vous pousse à allez de l'avant, je vous invite mille fois à investir dans un bon fer. Vous ne le regretterez pas, je vous l'assure. Voici ci-dessous quelques photos de fers à souder. De la première à la dernière : un fer bon marché (10 euros) ne possédant pas de réglage de température, un fer avec régulation de température "automatique" (85 euros), un fer professionnel avec réglage manuel et précis de la température (380 euros).

Fer a souder 001 Fer a souder 002 Fer a souder 003

Notez aussi l'existence de fers à souder fonctionnant au gaz, permettant une certaine autonomie puisque ne nécessitant aucun raccordement au secteur...

Support de fer
Si vous achetez un fer d'entrée de gamme (premiers prix), il y a de fortes chances qu'il ne soit pas livré avec un support. Dans ce cas, prévoyez-en un, c'est le genre d'ustensile indispensable si vous ne voulez pas que votre fer chauffe et brule ce qu'il ne devrait pas (nappe, pantalon, mains, etc). Assurez-vous que ledit support possède un emplacement pour une éponge ou autre matériaux servant au nettoyage régulier de la panne du fer.

Support fer 001 Fer a souder avec eponge Eponge un peu usee

Choix de la panne
Il existe différentes tailles de pannes, choisissez celles qui conviennent au type de soudure que vous souhaitez réaliser. Par exemple, la panne montrée sur la première photo ci-dessous, convient bien pour la soudure de petits composants électroniques sur un circuit imprimé (résistances, transistors, diodes), mais ne convient pas très bien pour souder un gros fil sur un plan de masse ou sur une grosse patte d'un gros interrupteur. Pour ces dernières applications, préférez plutôt la panne montrée sur la seconde photo ci-dessous.

Panne 001 Panne 002

Remarque : la panne s'use plus vite quand on utilise de la soudure sans plomb, qui est justement celle que l'on doit désormais utiliser. Cela est lié au fait que la soudure sans plomb est plus corrosive (teneur en étain plus importante), et que la température de la panne doit être plus élevée.

A retenir : un fer dont la température de chauffe est variable permet de s'adapter à plusieurs types de soudures. Je vous recommande ce type de fer si vous êtes amené à souder de façon régulière des composants électroniques et des câbles sur des connecteurs.


Choix de la soudure

Tout comme pour le choix du fer à souder, le type de soudure a une influence considérable sur la qualité de l'assemblage. Il existe différents types, tailles et qualités de soudure, les meilleurs soudures sont (sans surprise) plus chères.

Soudure 001 Soudure 002 Soudure 003  

Types de soudure
Avant toute chose, précisons que nous ne parlerons pas ici de la soudure utilisée en plomberie ou des baguettes de soudures utilisées pour l'assemblage de grosses pièces métalliques, qui nécessitent un gros fer ou un poste à souder. Nous nous limiterons aux soudures utilisées en électronique ou électricité générale. Pour ces dernières donc, les constituants les plus rencontrés dans les soudures sont l'étain (Sn), le Plomb (Pb), l'argent (Ag). La proportion de ces constituants détermine en grande partie le type de soudure. Il existe ainsi des soudures composées d'un alliage étain + plomb (Sn/Pb), étain + argent (Sn/Ag), étain + plomb + argent (Sn/Pb/Ag), étain + cuivre (Sn/Cu). La proportion des composantes est indiquée en pourcentage, par exemple Sn 60% + Pb 40%, Sn 60% + Pb 38% + Ag 2%, Sn 99,3% + Cu 0,7%, ou encore Sn 96% + Ag 4%. Parfois, le caractère "pourcent" n'est pas spécifié (par exemple Sn60Pb40). L'apport d'argent améliore considérablement la qualité de la soudure et permet une meilleur tenue mécanique dans le temps. Pour cette raison, je vous la recommande très fortement, même si elle coûte plus chère. La soudure avec plomb est interdite depuis juillet 2006, vous devez désormais utiliser de la soudure sans plomb. Il faut savoir que la soudure sans plomb possède un point de fusion plus élevé que la soudure avec plomb (environ 40 degrés au dessus, pour 220°C au lieu de 180°C), et nécessite une température de fer plus élevée (330 à 390 degrés). Quasiment tous les fers à souder vendus à ce jour peuvent monter à une température suffisante pour de la soudure sans plomb, mais soyez tout de même attentif aux publicités alléchantes, et pensez-y si vous utilisez un fer qui date de plusieurs années (optez pour un fer capable de monter au moins jusqu'à 380°C ou 400°C).

Taille de soudure
Il existe différents diamètres de soudure : 0,5mm, 0,7mm, 0,8mm, 1,0mm, 1,2mm en sont quelques exemples. Pour souder des composants électroniques traditionnels (composants traversants comme les résistances, les transistors, etc), je vous conseille une soudure dont le diamètre n'excède pas 1,0mm. Celà permet de mieux contrôler la quantité de soudure à faire fondre. Pour des composants CMS, je vous recommande l'usage de soudure diamètre 0,5mm, 0,7mm ou 0,8mm. Pour les soudures plus "électriques" qu'électronique (fils, connecteurs, etc), un diamètre de 1,0mm ou 1,2mm convient très bien.

Flux décapant
Les soudures sérieuses incorporent un flux décapant destiné à faciliter la soudure, ce flux effectue un "pré-nettoyage" de la zone à souder avant que la soudure n'y adhère, pour que cette dernière "colle" mieux par la suite. Il existe plusieurs sortes de décapants, tels le flux CR2 qui laisse un résidu jaune de résine après soudure, ou le flux R45 qui ne laisse pas de résidu après soudure. Le nettoyage du résidu laissé après soudure est abordé un peu plus loin.

Qualité de soudure
Comme je l'ai dit avant, il existe différentes qualités de soudures, qu'elles soient avec ou sans plomb. Certaines portent généralement le qualificatif de "Soudure Standard" ou "Soudure de qualité", à comparer aux appellations "Soudures pour électronique" ou "Soudure professionnelle". Appellation associée au prix devraient vous permettre de vous y retrouver sans trop de difficulté... On peut tout de même retenir qu'une soudure au plomb de qualité est celle de type Sn60Pb38Ag2 (Sn 60% + Pb 38% + Ag 2%), et qu'une soudure sans plomb de qualité est celle dont la proportion d'argent est de 3% à 4% et la proportion de cuivre de 0,5% à 0,7% (SnAg3Cu0.5 par exemple). Si je devais recommander une marque, ce serait "Multicore". C'est celle que j'utilise à mon boulot (soudure sans plomb avec argent) et chez moi (soudure avec plomb et argent, désolé, j'ai encore du stock), et j'en suis très satisfait. Désolé pour la pub involontaire.

Qualité des soudures
La qualité des soudures dépend de la qualité de la soudure elle-même, de celle de la panne du fer, de celle du circuit imprimé et de celle des composants que l'on soude. Il peut être assez délicat, lors d'un dépannage, d'utiliser de la soudure sans plomb pour souder un composant qui était monté sur un circuit où il était fait usage de soudure avec plomb. Les deux types de soudures ne se mélangent pas toujours très bien, et même quand ça à l'air de bien tenir sur le moment, une bonne tenue dans le temps n'est pas forcement garantie, surtout pour des équipements soumis à des températures élevées. Par contre, pour de nouveaux circuits, les problèmes sont moindres, même si dans l'industrie les fabricants ont dû passer beaucoup de temps pour ajuster leurs systèmes d'assemblage et de soudage à la vague.

Vapeur de soudure et santé humaine
Voir page Soudre au plomb : danger ?

La soudure sans plomb: Quelques mots...
Qualité des soudures
Il est plus difficile de faire des soudures de qualité avec un alliage sans plomb. Pourquoi ? La soudure avec plomb présentait une meilleure "mouillabilité", son étalement était plus facile, plus uniforme et plus homogène et on pouvait se contenter d'une température de fer comprise entre 320 °C et 450 °C, ce qui représentait une plage de températures plutôt large. La soudure sans plomb présente un point de fusion de 30 degrés plus élevé, il faut donc une panne dont la température est plus haute. Pour un fer doté d'un réglage de température qui n'était pas encore à fond, ça ne devrait pas poser trop de problème. Mais la simple élévation de température ne suffit pas forcement, et pose même un problème : une température trop élevée risque de bruler ou d'évaporer le flux de soudure, qui empêche sa parfaite activation. La solution, pour une bonne soudure avec un alliage sans plomb, consiste avant tout à utiliser un fer présentant un très bon transfert de chaleur, et pas forcement une température très élevée. D'ailleur, si vous regardez les publicités pour les fers à souder, vous constaterez que les revendeurs conseillent plutôt un fer puissant (genre 80 W, 50 W minimum) et non un fer pouvant monter à très haute température (les températures maxi restent les mêmes qu'avant). Premier constat : pour un transfet de chaleur maximal, il faut une panne assez large, les pannes très fines risquent plus de poser problème. Voir aussi l'article d'Antoine sur le site MacBidouille.
Usure de la panne
La panne du fer à souder n’aime pas trop la soudure sans plomb, et elle s'use plus vite avec cette dernière : environ 4 à 5 fois plus vite qu'avec la soudure avec plomb. Pourquoi ? Les pannes sont toutes faites de la même façon : cuivre, nickel, chrome et fer, et l'étain ronge le fer, chose contre laquelle on ne peut pas grand chose. Augmenter la température du fer est un facteur aggravant, qu'il convient de bien prendre en compte, surtout quand on sait qu'une température trop élevée n'aide pas forcement à faire une bonne soudure.
Conseils
- Dans la mesure du possible, conserver une température inférieure à 400 °C. En respectant ce point, la soudure sera plus facile, à condition que la panne soit assez large.
- Ne pas hésiter à tester plusieurs types d'alliages, car il existe des différences notables de "qualité" entre un modèle et un autre.
- Après avoir soudé un composant et avant de reposer le fer sur son support, nettoyer la panne avec une éponge humide, et étamez-la avec de la soudure fraîche. L'éponge doit être humide et non mouillée (sinon choc thermique trop important), côté éponge en dessous, et eau distillée de préférence. En lieu et place de l'éponge humide, vous pouvez aussi utiliser une "laine métal" type "Dry Cleaner WDC". La présence de soudure sur la panne quand cette dernière est au repos, ralentit son oxydation et donc son usure. Une panne oxydée empêche la soudure d'y adhérer : elle ne "mouille" pas et forme une boule de soudure qui refuse de s'accrocher. Notez que toutes les pannes neuves que vous achetez sont pré-étamées, afin de les empêcher de s'oxyder en attendant de servir.
- Une panne oxydée n'est pas forcement entièrement fichue : on peut gratter (doucement) l'oxyde à l'aide d'une petite brosse en laiton souple.
- Choisissez un fer dont la température de la panne est réduite à chaque fois que le fer est posé sur son support. Un fer qui ne sert pas mais qui reste chaud, s'use plus vite ! Les temps de chauffe sont tellement rapides qu'on n'a pas de crainte à avoir de ce côté là.
- Ne stockez pas de la soudure sans plomb dans un endroit humide, elle s'oxyderait très vite. Pour ma part je la stocke désormais dans un sachet en plastique refermable mais vous pouvez aussi utiliser (c'est même mieux) du papier bulle.

Divers
La soudure se vend en différents conditionnements : petites bobines de 17g, 100g, 130g, 250g ou "grosses" bobines de 500g. Si vous comptez vous lancer sérieusement dans l'électronique, privilégiez la bobine de 500g, plus économique au poids. Si vous savez que vous souderez occasionnellement, inutile d'investir dans de grosses bobines, surtout s'il s'agit de soudure sans plomb dont la date de péremption arrive 6 mois ou un an après l'achat. Et oui, une nouvelle donnée à prendre en compte : la soudure sans plomb à une "durée de vie" plus courte !

A retenir : La soudure comportant de l'argent (Ag) est plus chère, mais elle permet de réaliser de très bonnes soudures (belles et solides), gage de qualité et de fiabilité dans le temps.


Temps de chauffe

"Il faut souder très très vite, et il ne faut pas que la température du fer soit trop élevée, sinon on grille le composant qu'on soude !". Allez, vous l'avez bien entendue au moins une fois, celle-là, non ? Et bien ce n'est plus aussi vrai depuis que le transistor au germanium a fait place au transistor au silicium. Ce qui fait un bail, déjà. Les transistors au germanium craignaient beaucoup la chaleur, et il fallait ne pas trop les malmener de ce côté là, sinon, c'était leur mort presque assurée. Mais les temps ont changé. Les composants actuels sont moins fragiles et supportent mieux une élevation de température pendant le temps de soudage. Certe, il ne faut pas laisser trop longtemps la panne chaude sur la patte d'un composant, car il y a tout de même des limites à ne pas dépasser. Alors que faut-il pour minimiser le temps de soudure ? Et bien tout simplement utiliser une panne de fer bien chaude ! Car à une valeur de chauffe plus élevée, la soudure fond et prend plus vite, tout simplement ! Et le composant soudé sera au final moins stressé. Le temps de chauffe (ah oui, c'est le titre du paragraphe) ? Deux valeurs à retenir : à 300°C, la durée ne doit pas dépasser 10 secondes, et entre 350°C et 400°C, la durée ne doit pas dépasser 5 secondes. Si vous mettez plus de cinq secondes pour souder une patte d'un composant, c'est que le fer ne convient pas ou que sa température n'est pas assez haute. S'il s'agit d'un fer avec réglage de température, vous savez ce qui vous reste à faire. S'il s'agit d'un fer sans réglage de température et que vous êtes vraiment un fana de l'électronique (je veux dire que votre besoin de souder n'est pas occasionnel), je vous conseille vivement d'en changer.

Que se passe-t-il si la température de la panne est trop faible ?
1 - Vous risquez de griller le composant par surchauffe, car comme la soudure a du mal à prendre, vous insistez, et vous insistez encore, et puis ça dure finalement trop longtemps.
2 - Vous risquez de faire une soudure sèche. C'est à dire une soudure qui ne colle pas bien et qui à terme se traduira par un mauvais contact et par une panne de votre circuit.

Choix des outils

On peut se demander ce que les outils peuvent venir faire dans un tutoriel de soudure, mais vous allez vite comprendre comment de bon outils peuvent vous aider à faire du bon travail.

Pince coupante
Il existe plusieurs tailles de pinces coupantes, et il est très important de bien les choisir. Sans entrer dans les détails, il existe deux grandes catégories de pinces coupantes : celles destinées au sectionnement de gros élements (gros cables par exemple), et celles destinées exclusivement à l'électronique (pattes de composants électroniques ou petits fils électriques fins). Si vous ne faite que de l'électricité générale, une pince de taille moyenne vous suffira certainement. En revanche, si vous faites de l'électronique, il vous faudra impérativement investir dans une pince solide, dédiée à cet usage. Vous aurez besoin en effet, d'une pince dont les bouts tranchants permettent une coupe parfaitement nette et bien à ras de la soudure. Pour vous aider à vous y retrouver, sachez que certains fabricants indiquent la capacité  (ou la force) de coupe. Cette caractéristique peut être exprimée au moins de deux façons :
- en kg/mm2. Par exemple, force de coupe de 200kg/mm2, qui permet de couper une corde de piano en acier;
- en diamètre du cable que l'on peut couper selon sa nature. Par exemple 0,8mm pour de l'acier et 1,2mm max pour du cuivre.
Une pince du genre de celles représentées sur les photos ci-dessous, convient très bien pour l'électronique :

Pince coupante 002 Pince coupante 003Pince coupante 004

Pince à bec
La pince à bec peut servir à plein de choses. Tenir un écrou pendant qu'on serre la vis qui va dedans, couder ou redresser des pattes de composants, plier un fil vers un connecteur avant sa soudure, ... bref un outil indispensable.

Brucelle croisée
Appelée aussi "brucelle Auto-serrante", car le bec se ferme quand on ne fait rien, et s'ouvre quand on appuie sur le manche. J'utilise vraiment très très souvent ce genre de pince, qui me permet de tenir une résistance ou un support de circuit intégré sur un circuit imprimé pendant que je le soude. Pas besoin de faire d'accrobaties avec ses mains, la pince tient le composant bien plaqué contre le CI, et on soude avec les mains qui restent (voir photos ci-dessous). On peut aussi s'en servir pour tenir plusieurs fils qui doivent être soudés ensemble.

Brucelle croisee Brucelle croisee 003

Support de circuit imprimé
A ne pas confondre avec "Support de circuit intégré"... Il s'agit d'un support à poser sur la table de travail, et qui comporte deux machoires permettant de tenir le circuit imprimé "en l'air". Les machoires sont montées sur un axe qui permet de faire tourner le circuit et d'avoir ainsi facilement acces au côté composants ou au côté cuivre. Aussi utile que la "Troisième main" qui est une double pince montée sur un support articulé, qui permet, tout comme le support mentionné ci-avant, de laisser vos mains libres pour la "tache noble".

Support circuit imprime 3eme main

Assistant de pliage
Ca ne paye pas de mine, mais ça peut rendre bien service aussi ! Il s'agit d'un petit bout de plastique moulé doté d'empreintes calibrées, qui permet d'effectuer des pliures propres et dont l'espacement correspond à des valeurs d'espacements standards (multiples entiers du pas de 2,54mm qui correspond à la distance qui sépare deux pattes d'un circuit intégré classique en boitier DIL). Ce genre d'outil peut aussi servir à redresser des pattes de circuits intégrés sans trop s'embêter.

Pince à dénuder
Ce type de pince est spécialement étudié pour dénuder proprement des fils électriques. Comme il existe plusieurs diamètres de fils, une pince à déduner comporte soit un réglage (première photo ci-dessous), soit des emplacements dédiés pour s'adapter aux différentes tailles (diamètres) de fil. Ce type d'outil n'est pas indispensable, et vous pouvez très bien utiliser un couteau ou une lame de cutter pour dénuder vos fils. Privilégiez toutefois ce genre de pince si à chaque fois que vous dénudez, la moitié du cable électrique s'en vas avec la gaine...

Pince a denuder

Décapant (avant soudure)
J'ai parlé au paragraphe "Soudure" du flux décapant dont sont dotées certaines soudures. Sachez qu'il existe aussi des décapants "autonomes", que l'on peut appliquer sur l'endroit à souder, toujours dans le but de bien nettoyer et de permettre par la suite une soudure bien propre. Ce type de décapant peut se trouver sous forme de tige ou de pâte.

Nettoyant flux (après soudure)
Certains flux décapants dont sont dotées certaines soudures (flux CR2 par exemple) laissent un résidu jaunâtre après la soudure, qui laissent un peu penser, quand on ne sait pas trop de quoi cela résulte, que l'endroit à un peu trop chauffé. Bien qu'en pratique, laisser ce résidu n'est pas très gênant, il est plus propre de s'en débarrasser, cela confère à votre montage un aspect tout de suite plus "professionnel". Le nettoyant se trouve le plus souvent sous forme de bombe aérosol, avec un embout en forme de large pinceau qui aide à "grater" un peu pour faciliter le décolage du résidu. Si vous utilisez ce genre de nettoyant, je vous conseille de l'appliquer une fois que votre montage est complètement terminé et testé.

Comment bien démarrer (généralités) ?

Rien d'obligatoire certes, mais si on peut faire durer plus longtemps notre fer et nos poumons...

Précautions à prendre
Ne pas respirer les vapeurs, ni tenir la soudure dans sa bouche, car la soudure contient des composants qui ne sont pas forcement bons pour la santé. Dans le même ordre d'idée, il est impératif de se laver les mains après avoir soudé, et surtout ne pas casser la croûte pendant que l'on soude : outre le fait d'avoir touché la soudure, on peut par mégarde avaler une boule de soudure ou un morceau de patte de composant qui aurait sauté sans qu'on le voit (ce n'est pas forcement moins bon qu'une fourmi, mais ça peut avoir des conséquences plus graves). Ne pas se brûler non plus. Prévoir un espace de travail aéré, car plus on est à l'aise et moins on risque d'accident.

Nettoyage de la panne du fer
La panne du fer s'encrasse au fur et à mesure de son utilisation, c'est normal. Il faut donc la nettoyer régulièrement, parfois même entre chaque soudure.  Il est formellement interdit de gratter la panne du fer avec un couteau, un cutter ou une lime pour le nettoyer !!! La panne possède en effet un revetement protecteur destiné à augmenter sa durée de vie. Si vous grattez ce revêtement, vous devrez tout simplement remplacer la panne plus souvent ! Il existe plusieurs méthodes pour nettoyer la panne de son fer au fur et à mesure que l'on soude : l'éponge humide (humide, et surtout pas complètement imbibée d'eau), et le nettoyeur de panne mécanique qui ressemble à une boule de limaille de fer, voir photo ci-dessous.

Nettoyeur panne

Nettoyage du circuit imprimé
Voir paragraphe précédent traitant du nettoyant de flux.

Nettoyage des pattes des composants
Si les composants électroniques ou fils électriques que vous voulez souder sont vieux, il se peut qu'ils soient difficiles à souder, et que la soudure ne veuille pas coller, formant une boule qui finit par grossir et tomber à côté. Si celà arrive, vous pouvez gratter un peu la surface à souder avec une lame, ou utiliser un décapant avant soudure.

Nettoyage des connecteurs
Même chose que ci-avant. Comme il n'est pas toujours pratique de gratter avec une lame des pattes de connecteurs (de part leur forme et leur positions), il est souvent préférable d'utiliser un produit décapant avant soudure. Parfois, il suffit de les chauffer un peu plus longtemps et d'insister un peu pour que la soudure finisse par accrocher, mais je ne recommande pas cette pratique pour des petits connecteurs, qui sous un echauffement excessif, peuvent se déteriorer de façon irréversible. Essayer de sentir un peu de vous même jusqu'à où vous pouvez aller, mais n'insistez pas si la soudure a décidé de ne pas s'accrocher du tout.

Divers
Une petite rubrique relatives aux produits spécialement conçus pour le nettoyage : Electronique - Bases - Nettoyage.

Comment souder un fil sur un connecteur ou interrupteur ?

Vous voulez économiser sur l'achat d'un cable instrument tout fait pour relier votre guitare à votre ampli ? Vous voulez vous tapper l'intégralité des cables de diccordage pour votre tout nouveau patch 48 points ? Oui mais... Comment souder un cable blindé sur un jack ou sur une XLR ?

Comment câbler des fils simples sur un inverseur double ?
Et bien la première chose à faire est d'étamer les parties que vous voulez assembler. C'est à dire mettre de la soudure sur le fil seul, puis mettre ensuite de la soudure sur les pattes du connecteur seul. Cette façon de faire présente deux avantages : premièrement l'assemblage des deux parties sera grandement facilité, et deuxièmement vous n'avez plus besoin de tenir la soudure en même temps que les parties à assember (vous n'avez toujours que deux mains). Une fois que la soudure a bien accroché sur toutes les parties, mettez les en contact et chauffez les simultanement pour que la soudure fonde en même temps des deux côtés. Les photos ci-dessous montrent comment vous pouvez tenir le fil (ou l'inter) et la soudure d'une seule main : fil (ou inter) coincé entre pouce et index, soudure coincée entre majeur et annulaire. L'auriculaire reste libre pour le cas où l'oreille vous gratterait à ce moment là.

Soudure fil 002 Soudure fil 002b Soudure inter

Une fois l'assemblage terminé avec un visuel satisfaisant, attendez que la soudure refroidisse d'elle-même. Vous devez être fier de votre soudure et ne pas vous poser de question quant à sa qualité. Les trois photos ci-dessous repéresentent 3 soudures dont deux sont mal réalisées. Laquelle est la mieux réalisée ?

Soudure fil 001a Soudure fil 001b Soudure fil 001c

La seconde ? Gagné ! La première manque en effet de soudure, et risque de ne pas tenir bien longtemps si on tire un peu sur le fil. Quand à la troisième, on appelle ça un "paté" car trop epaisse (et pourtant, il est vrai qu'elle semble correcte, bien brillante).

Comment souder un composant traversant (à pattes) ?

C'est tellement évident... il suffit de mettre la broche du composant dans le trou du circuit imprimé. C'est tout ? Pas sûr.

Préparation du circuit imprimé
Si le circuit imprimé a été étamé juste après sa réalisation, pas besoin de le préparer davantage. Si en revanche il ne l'a pas été, vous devrez le nettoyer à l'aide d'une gomme abrasive spécialement conçue pour cet usage, avant de souder quoi que ce soit. Un circuit imprimé en cuivre nu s'oxyde en effet très rapidement, et l'oxyde qui se forme empêche de façon certaine de faire de bonnes soudures. Je ne sais pas si la photo ci-dessous montrera bien sur votre écran ce qu'elle doit montrer, mais je l'éspère. On y voit en effet un circuit imprimé non étamé qui s'est oxydé, dont la moitié a été nettoyée (avec une gomme abrasive), et l'autre moitié non. Je vous déconseille d'utiliser le côté rugueux d'une éponge de cuisine classique, ça fonctionne très très mal, ça fait plein de poussière verte et c'est très long, on se fatigue vraiment beaucoup le poignet pour pas grand chose. Evitez aussi l'usage de tampon jex (éponge en laine de fer), qui bien que plus efficace (et encore) peu laisser des résidus conducteurs pouvant provoquer des micro-court-circuits.

Préparation du composant
S'il s'agit d'un composant neuf mais vieux, il se peut qu'il faille le préparer un peu avant de le mettre en place et de le souder. Si la soudure n'accroche pas bien vous allez en effet chauffer exagérément le composant mais aussi la pastille du circuit imprimé, qui risque de se décoller.

Placement du composant
Avant de commencer à souder un composant, assurez-vous qu'il est placé dans le bon sens s'il est polarisé ou si le sens des pattes à une importance. Pour les résistance et les condensateurs non polarisés, pas d'importance. Par contre, attention aux condensateurs polarisés, aux leds, aux diodes, aux transistors et aux circuits intégrés.

Espacement entre composant et circuit imprimé
La plupart du temps, les composants électroniques tels les résistances, les diodes et les condensateurs (axiaux ou radiaux) sont montés au plus proche du circuit imprimé. Cela permet une meilleur esthétique, une meilleur stabilité, et une meilleur résistance aux vibrations. En outre, quand les composants sont montés trop éloignés du circuit imprimé, les risques de court-circuits entre leurs pattes n'est pas négligeable (un composant dont les pattes se plient peut toucher son voisin). Cependant, certains composants ne peuvent pas ou ne doivent pas être "plaqués" contre le circuit imprimé : c'est le cas notement des composants qui chauffent et qui ne sont pas montés sur radiateur (résistance de puissance par exemple). En surélevant légèrement le composant qui chauffe (2 à 3 mm du circuit imprimé), la circulation d'air autour du composant est facilitée, et son refroidissement est plus efficace. Autres composants que l'on peut avoir interêt à ne pas monter trop près du circuit : les composants plus sensibles à la chaleur, comme certains transistors.

Soudure du composant
Là, des photos, dessins et vidéos s'imposent... Je sais, ça fait 3 ans que je les promets.
En attendant, voici quelques photos où j'ai volontairement fait des points avec de la soudure sans plomb et avec de la soudure avec plomb, sur le même composant (un potentomètre).

ci_soudure_ap_sp_001a ci_soudure_ap_sp_001b ci_soudure_ap_sp_001c
(clic pour agrandir)

Pour chacun des potentiomètres, j'ai utilisé de la soudure sans plomb pour la patte centrale (curseur), et de la soudure avec plomb pour les deux pattes extrêmes. On voit assez nettement que les points avec soudure sans plomb sont moins brillants et un peu "granuleux".

Astuce
Pour les composants comportant plusieurs pattes, comme les circuits intégrés ou leur support, vous pouvez commencer par souder les deux pattes les plus opposées. Il vous sera ainsi plus facile de réajuster la "planéité" le cas échéant, et d'avoir un composant bien à plat au moment de souder les autres pattes.

Coupure du surplus de longueur des pattes
Pas très difficile si vous avez une bonne pince coupante (on en parle quelques lignes avant). Vous devez effectuer la coupe à ras de la soudure. Ni trop haut pour que le "résidu" de patte ne risque pas de faire un court-circuit par la suite, ni trop bas pour ne pas arracher de la soudure avec.

Coupure patte composant

Comment souder un composant non traversant (CMS, sans pattes) ?

Je n'ai pas souvent soudé des composants CMS pour mon usage personnel (juste pour mon coeur clignotant et pour mon fréquencemètre miniature), mais je me suis bien "amusé" à mon boulot, pour remplacer des condensateurs CMS dans des amplificateurs RF d'émetteurs de télévision. Pas toujours facile, quand on ne dispose pas d'outil de préhension (pompe aspirante) ni de colle pour faire tenir le composant pendant qu'on le soude.

Choses à ne pas faire

Ne jamais souffler sur une soudure pour qu'elle refroidisse plus vite, même si ça vous brûle les doigts ! Elle serait moins robuste et donc moins fiable dans le temps.

Comment déssouder un composant ?

Dessouder un composant consiste à retirer la soudure qui le lie à son support afin de l'en libérer. Il existe plusieurs façons de retirer la soudure, mais dans tous les cas il faut la chauffer. Notez que pour faciliter le retrait de la soudure en place, il est une pratique qui peut sembler contraire à la logique mais qui pourtant fonctionne très bien : celle qui consiste à rajouter de la soudure neuve là ou l'on veut retirer la "vieille".

Pompe à dessouder
C'est l'outil le plus économique, et qui fonctionne relativement bien dans beaucoup de cas. Le principe repose sur l'expulsion manuelle de l'air contenu dans la pompe, afin de provoquer une aspiration brutale au moment de son "déblocage". La force d'aspiration dépend de la qualité de la pompe, les pompes très bon marché présentent souvent une aspiration un peu insuffisante. Comme le composant et son support (connecteur ou circuit imprimé par exemple) que vous souhaitez dessouder ne doivent pas être trop chauffé, vous devez poser l'embout de la pompe à proximité de la soudure en même temps que vous chauffez. Ainsi, dès la fusion de la soudure, vous être prêt à aspirer, l'opération prend un minimum de temps et vous avez moins de risque d'abimer quelque chose. L'embout de la pompe à dessouder est en teflon, matériau qui supporte relativement bien la chaleur, mais il faudra le changer quand il sera un peu trop "fletri" (l'embout des pompes se démonte très facilement, et le remplaçant ne coute pas très cher). Un détail : la pompe se rempli de soudure au fur et à mesure des aspirations. Songez donc à la vider et à la nettoyer à intervales réguliers.

Pompe a dessouder 001 Pompe a dessouder 002

Tresse à dessouder
Il s'agit d'un ustensile qui coute bien plus cher, mais qui permet de dessouder des élements difficilement dessoudables avec une pompe. Je vous recommande d'en avoir toujours un petit rouleau avec vous pour "finir" le travail de la pompe, si cette dernière se révèle insuffisante. La tresse, généralement en cuivre, travaille par capilarité. Vous la posez sur la soudure à retirer, puis posez la pointe du fer à souder sur la tresse afin de faire chuffer la soudure qui est en dessous. Au bout de quelques instants, la soudure fond et est "aspirée" par la tresse. Avertissement : la tresse est en cuivre, qui est un conducteur relativement bon de la chaleur. Aussi, ne la tenez pas trop près de l'endroit à chauffer, vous le sentiriez...

Tresse a dessouder Tresse a dessouder

Fer à dessouder
Sous cette appellation curieuse, se cache simplement un fer dont l'embout chauffant est percé, et où la soudure peut s'engouffrer à l'aide d'une simple aspiration d'air. Cette aspiration d'air peut être provoqué manuellement par appui sur une poire en caoutchouc (première photo ci-dessous) ou être assurée de façon "continue" par un système à pompe électrique, l'aspiration étant dans ce cas déclenchée par un petit poussoir situé sur le fer lui-même (deuxième photo ci-dessous). C'est ce genre de système que l'on utilise dans le domaine professionnel, mais inutile de préciser que pour mon application personnelle, je me contente d'une simple pompe à dessouder...Enfin, c'est interressant de savoir que ça existe, non ?

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