La technique de soudure selon Tek
(hackaday.com)- À la fin des années 1970 et au début des années 1980, Tektronix a produit des vidéos de formation approfondies pour apprendre à ses employés la méthode Tek de soudure
- La première vidéo, en 1977, enseigne aux opérateurs de ligne d’assemblage les pratiques concrètes pour réaliser de manière fiable la soudure de composants traversants sur des PCB
- On y trouve aussi de la théorie sur la chimie de la soudure, les alliages eutectiques ou encore les brasures contenant de l’argent, mais l’essentiel porte sur les bonnes habitudes de travail dans l’usage du fer à souder
- La deuxième vidéo, destinée aux techniciens de réparation et de retouche, traite des procédures nécessaires sur le terrain, comme l’enlèvement de soudure, la prévention des dommages sur les PCB et la réparation de pistes décollées
- Même si cela ressemble à une vieille cassette VHS, on y trouve encore aujourd’hui des conseils utiles, comme nettoyer la panne avec une éponge humide pour enlever les oxydes et les résidus de flux brûlé
Comment Tektronix enseignait la soudure
- La soudure peut sembler être une compétence qui s’acquiert simplement par la pratique, mais une bonne jonction vient de bonnes habitudes et de nombreux entraînements
- Pour une entreprise où la qualité des jonctions est importante, il faut former les opérateurs de manière structurée à la soudure
- Tektronix a produit, à la fin des années 1970 et au début des années 1980, des vidéos de formation approfondies pour enseigner la méthode Tek de soudure
La vidéo de 1977 pour la ligne d’assemblage
- La première vidéo a été produite en 1977 et s’adresse aux opérateurs de ligne d’assemblage
- Son thème central est la pratique permettant de réaliser des soudures solides sur des PCB
- Elle porte principalement sur les composants traversants
- Elle inclut aussi un peu de théorie sur la chimie de la soudure
- Elle explique la différence entre les alliages eutectiques et d’autres mélanges étain-plomb
- Elle évoque aussi brièvement la bonne manière d’utiliser la brasure contenant de l’argent
- Une grande partie de la vidéo est consacrée à l’utilisation du fer à souder, l’outil clé du travail de soudure
- Nettoyer la panne avec une éponge humide aide, grâce au changement brusque de température, à détacher les oxydes et les résidus de flux brûlé
La vidéo pour les techniciens de réparation et de retouche
- La deuxième vidéo vise plus directement les techniciens Tek de réparation et de retouche
- Après avoir largement repris le contenu de la première vidéo, elle passe à des sujets spécifiques à la réparation
- Elle explique des méthodes efficaces pour enlever la soudure
- Elle recommande d’éviter la méthode de retrait de soudure « Heat and Shake »
- Elle conseille de porter des lunettes de protection
- Elle montre en détail comment éviter d’endommager un PCB pendant une réparation et comment corriger une piste décollée
Qualité de réparation et apparence
- Il est important non seulement que le résultat de la réparation fonctionne correctement, mais aussi qu’il reste propre visuellement
- En particulier, les bodge wires doivent être placés à l’arrière du circuit pour rester aussi discrets que possible
- Les cartes Tek de l’époque avaient un aspect presque artistique, il était donc important que la réparation n’en altère pas l’apparence
1 commentaires
Commentaires sur Hacker News
La vraie soudure à la manière de Tektronix, c’est ça : https://www.youtube.com/watch?v=RpB5JqGo1co
Les barrettes de bornes en céramique de Tektronix avaient de l’argent fritté sur la surface céramique, et on y utilisait une brasure contenant 3 % d’argent. L’intérieur des oscilloscopes Tektronix de cette époque était vraiment magnifique
Tektronix a été la première entreprise à fabriquer des oscilloscopes dont l’écran était étalonné, permettant de mesurer des tensions avec une assez bonne précision. Les oscilloscopes précédents ne permettaient de voir que la forme approximative de l’onde ; Tektronix a donc dû développer ses propres composants et techniques pour que les circuits électroniques fonctionnent de manière cohérente sur de larges plages de température et d’humidité dans des équipements portables
Je suis curieux d’avoir des conseils sur la soudure sans plomb. Sur les forums en ligne, on voit presque toujours seulement « utilise simplement de la soudure au plomb », et on trouve rarement comment vraiment bien réussir la soudure sans plomb
Surtout que mon fils est souvent dans les parages ; même si on peut manipuler le plomb de façon globalement sûre, il semble plus prudent de rester au sans plomb
Le PS-900 est déjà largement assez performant, mais je ne sais pas s’il tiendra 30 ans comme le MX-500. Thermaltronics est une société fondée par d’anciens ingénieurs Metcal après l’expiration du brevet Metcal, ce qui permet d’obtenir des pannes moins chères, mais je n’ai pas regardé leurs alimentations récentes
Contrairement à d’autres fers comme Weller, il n’utilise pas de boucle PID. Il exploite l’effet Curie de l’alliage de la panne et injecte du RF à 2,6 MHz dans le manche, ce qui continue à chauffer la panne sans délai même au contact de larges plans de cuivre. L’inconvénient, c’est qu’il faut remplacer une panne coûteuse pour changer la température ; l’avantage, c’est qu’il peut transférer beaucoup plus de chaleur
Si vous n’utilisez pas de four de refusion, c’est probablement la meilleure option. C’est cher, mais la qualité de travail change complètement. J’utilise encore un Metcal de presque 25 ans sans aucun problème ; il est compatible avec les pannes Metcal et Thermaltronics, chauffe mieux que n’importe quel autre fer que j’ai utilisé, et se répare facilement en cas de panne
Cela dit, la brasure étain-argent-cuivre (SAC) sans plomb se manipule assez bien. Il faut un fer plus chaud, autour de 300 °C, et pour le brasage sur PCB il peut être nécessaire de préchauffer la carte à 80–100 °C pour obtenir de bons résultats. Comme la surface doit être plus chaude, la brasure peut mettre un peu plus de temps à s’écouler et à mouiller
Si vous utilisez du flux supplémentaire ou une soudure sans flux, il faut vérifier la compatibilité dans la fiche technique. La plupart des flux conviennent, mais j’en ai vu certains déconseillés avec certaines compositions sans plomb
Le principal inconvénient de la brasure SAC sans plomb est que la température plus élevée peut surchauffer certains composants, notamment les condensateurs et les circuits intégrés. Il faut garder le temps de chauffe aussi court que possible
Personnellement, je suis revenu à la soudure au plomb, en gérant l’exposition avec ventilation et filtre HEPA
Il faut augmenter la température du fer et d’abord toucher la pastille. La pastille est un dissipateur thermique bien plus important. Posez la panne contre la patte du composant et attendez environ une seconde, puis apportez la soudure du côté opposé de la patte afin que ce soit la patte elle-même qui fasse fondre la soudure et remplisse le joint
Quand j’ai un doute sur un joint, j’utilise du flux. Le liquide améliore le transfert thermique. Il faut voir un filet lisse entre la pastille et la patte du composant, et la soudure doit mouiller à 100 % le pourtour de la pastille en remontant naturellement vers la patte. Le joint ne doit pas avoir un aspect sableux, sale ou une mauvaise finition de surface
Le sans plomb ne fonctionne toujours pas aussi bien que le plombé. Le plomb a clairement son utilité. Cela dit, je me suis senti beaucoup plus rassuré pour l’environnement du garage
En revanche, quand j’ai eu un projet nécessitant environ 500 points de soudure manuelle, après plusieurs jours de frustration je suis brièvement revenu à la soudure au plomb avec un léger sentiment de culpabilité
Je pense que les réticences ont deux origines. D’abord, beaucoup d’anciens n’aimaient pas que le gouvernement s’immisce dans leur hobby, et essayaient donc délibérément de convaincre les autres d’utiliser de la soudure au plomb
Ensuite, les premières années de transition ont été pénibles. Il a fallu mettre à niveau le matériel, les premiers alliages n’étaient pas très bons, et il y avait les problèmes de moustaches d’étain. Les moustaches d’étain ne sont pas un problème exclusif au sans plomb, mais elles semblaient plus fréquentes. Mais cette époque est passée, et l’industrie est déjà allée de l’avant
J’ai suivi dans l’USAF un cours sur la soudure haute fiabilité. Le niveau de détail requis pour obtenir une jonction parfaite était énorme, et beaucoup de joints qui semblaient corrects à première vue étaient rejetés pour des raisons comme du cuivre exposé ou une surface bombée
Il existe un ordre technique de l’USAF à ce sujet, publié par la Navy et partagé avec le Marine Corps : https://www.robins.af.mil/Portals/59/documents/technicalorde...
Le nettoyage avant et après du joint était essentiel. On utilisait de l’alcool isopropylique dans un flacon distributeur à pression, ainsi qu’un pinceau acide dont on avait coupé les poils à environ 1/4 de pouce
L’armée utilise désormais aussi de la soudure sans plomb, mais reste préoccupée par les moustaches d’étain
À l’université, j’ai travaillé quelques mois comme stagiaire « technicien électronique ». Je traitais des séries de modifications de 3 à 10 pages pour faire passer des PCB d’une version à la suivante
Je travaillais sous microscope et, parfois, je devais router du fil émaillé d’un bout de la carte à l’autre, ou le faire passer de l’autre côté via un via. C’était un travail extrêmement minutieux, et l’un de mes collègues était un véritable artiste. Je n’étais pas aussi doué, mais ce genre de travail me manque parfois
J’ai appris la soudure électronique avec l’énorme pistolet à souder Weller de mon père. Lors d’une visite 40 ans plus tard, j’ai dû réparer une toute petite connexion sur une bougie électronique, et avec cet énorme pistolet bourdonnant muni d’une ampoule pour éclairer la zone de travail, je me suis senti comme un chef homme des cavernes
Malgré tout, il était encore possible de faire un travail de précision avec cet outil monstrueux
Cette vidéo a été la plus longue que j’aie regardée jusqu’au bout sur YouTube depuis longtemps, et l’absence de pubs agaçantes était rafraîchissante
J’ai justement acheté hier sur Amazon un lot de pannes en cuivre pur
On dit qu’elles ne durent pas longtemps, mais j’ai vraiment eu énormément de mal à étamer des pannes classiques et à leur faire transmettre efficacement la chaleur. Aucune combinaison de pâte d’étamage, de flux ou de nettoyant n’a totalement réglé le problème
Si ton fer n’arrive déjà pas à bien alimenter une panne standard, il est probable qu’il ne puisse pas fournir assez de puissance à la panne pour compenser la chaleur qu’elle perd. Le cuivre ne fait qu’accélérer ce processus. Tu peux essayer une panne plus épaisse, ou charger la panne avec davantage de soudure fondue pour obtenir un effet similaire, ou encore utiliser un fer plus puissant
J’ai soudé pendant 15 ans avec toutes sortes de fers, sans jamais avoir besoin d’une panne en cuivre. En revanche, j’ai souvent eu besoin d’un meilleur équipement que les Hakko ou Weller standard. Par exemple, 400°C chez Hakko et 400°C chez Metcal, ce n’est absolument pas la même chose
Tous ceux qui en achètent un finissent par dire : « ah, donc la soudure est censée se passer comme ça »
Il est aussi possible que ta soudure soit mauvaise. Mieux vaut utiliser un produit correct de chez Felder ou Multicore. La soudure au plomb est facile à travailler et inoffensive tant qu’on se lave les mains et qu’on ne lèche pas le PCB. J’utilise généralement de la soudure au plomb argentée de chez Felder, à environ 70 dollars la bobine
Si tu utilises un Hakko, il faut acheter des pannes d’origine. Sinon, mieux vaut changer de fer. Les Hakko d’entrée de gamme sont médiocres
Malgré l’ancienneté de cette série de vidéos, elle était extrêmement riche en informations
J’ai appris avec cette série de vidéos très complète de PACE, puis j’ai beaucoup pratiqué en plus : https://www.youtube.com/watch?v=vIT4ra6Mo0s
J’ai envie de bricoler avec des circuits électroniques, mais je déteste souder. Je déteste l’odeur agressive et la fumée, et aussi les petits morceaux de métal qui partent dans tous les sens
L’électronique existe depuis plus de 100 ans, alors je ne comprends pas pourquoi il n’existe pas d’alternative à la soudure pour faire les connexions
Les professionnels utilisent énormément de flux. Ça règle pratiquement tous les problèmes d’oxydation et ça aide aussi beaucoup à diffuser la chaleur là où il faut. La moitié des problèmes de température peuvent se résoudre en préchauffant la carte ou en chauffant localement avec un outil de reprise à air chaud
D’autres techniques comme les adhésifs ou le sertissage ont aussi leurs usages, mais elles sont soit moins fiables, soit plus résistives, soit plus difficiles à automatiser
Ça pourrait changer à l’avenir, mais la demande n’est pas énorme. Les adhésifs conduisent mal et sont difficiles à retirer, tandis que les connecteurs mécaniques sont encombrants et pas aussi solides
Mais en dehors de la breadboard, tu resteras de toute façon dans l’idée de créer un environnement de soudure propre. En soi, c’est assez simple. Si ça t’inquiète vraiment, tu peux fabriquer une boîte à gants ; moi, je porte un masque respiratoire et j’ouvre la fenêtre
Je n’ai jamais prononcé “Sodder”. Ça a toujours été “Sold-er” pour moi
Le fait d’être originaire de l’ouest des États-Unis y est peut-être pour quelque chose. Si j’avais entendu quelqu’un dire “sold-er”, j’aurais probablement pensé qu’il avait seulement vu le mot à l’écrit et le lisait phonétiquement