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DVD-FR-94C
RETOUCHES DE COMPOSANTS À SORTIES EN « J »
Une copie de la narration du DVD-FR-94C
est présentée ci-dessous. Les contenus
de ce script ont été développés par un
comité d’experts de l’industrie et sont
basés sur les meilleures connaissances
disponibles
au
moment
de
leur
élaboration. La narration peut être utile
aux fins de traduction et de référence
technique.
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Introduction
Cette vidéo est la quatrième de la série * Retouches sur les composants
montés en surface+. Dans cette vidéo, nous allons expliquer chacune des
techniques d=enlèvement et de remplacement des composants à sorties en
* J + au moyen d=outils manuels conventionnels.
En examinant l=une des sorties en * J +, on comprend facilement l=origine de
son nom. Il existe essentiellement deux types de composants à sorties en
* J +. Le premier, soit le boîtier plastique avec broches en J, ou PLCC (de
l=anglais plastic leaded chip carrier), comprend des sorties -- de formes et de
tailles variées -- sur ses quatre côtés.
Il en existe une version rectangulaire qui peut contenir entre 18 et 32 sorties.
Toutefois, la version carrée est plus courante et elle peut contenir de 20 à 100
sorties.
La distance entre le centre d=une sortie et le centre de la sortie voisine
s=appelle le *pas+. Le pas sur un composant à sorties en * J + mesure
habituellement 1,27 mm ou 50 mils. Le deuxième type de composant à sorties
en * J +, soit le SOJ (de l=anglais Small Outline J-Lead) ou sortie en * J + à
faible encombrement, comprend des sorties sur deux de ses côtés
seulement. Les SOJ sont de tailles variées et peuvent contenir de 16 à 40
pattes
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Dépose de composants
Outil de chauffe par impulsions
Commençons par la méthode d=enlèvement d=un composant à sorties en * J +
à l=aide d=un outil de chauffe manuel par impulsions. D=abord, choisissons la
panne
qui convient au composant. Les pannes à quatre faces devraient s=adapter
sur le dessus du composant, laissant seulement un petit espace. Ces pannes
particulières ne sont pas étamables, c=est-à-dire qu=il n=est pas nécessaire de
les étamer avant de s=en servir.
Le réglage de température de cet outil de chauffe manuel par impulsions doit
être effectué en fonction du type de composant spécifique.
Pour connaître la bonne température, référez-vous au manuel d’instructions
ou aux procédures d=utilisation normalisées de l=outil, puis réglez
l=alimentation en conséquence.
À ce point, l=application d=un flux autour des sorties pour accélérer le transfert
de chaleur est optionnelle.
Assurez-vous avant d=ajouter du flux qu’il est compatible avec toutes les
procédures de brasage et de nettoyage établies par votre compagnie.
Nous sommes maintenant prêts pour l=installation de la panne sur le
composant. La panne devrait être placée aussi près que possible de la base
des sorties, sans toutefois toucher aux pastilles.
Maintenant, serrez doucement les pannes de manière à toucher à toutes les
sorties. Appuyez sur le commutateur au pied pour démarrer le processus de
chauffe. En quelques secondes, la brasure commencera à fondre. Lorsque
toute la brasure est fondue, soulevez le composant vers le haut et relâchez le
commutateur au pied pour arrêter le processus de chauffe. Déposez le
composant sur une surface résistante à la chaleur.
Souvenez-vous qu’il ne faut jamais soulever le composant avant que tous les
joints de brasure soient fondus afin de ne pas décoller une pastille et de ne
pas endommager ou détruire la plaquette.
Un des avantages de ce procédé particulier est la capacité de positionner les
pannes pendant qu’elles sont froides. Dans les situations où la densité est
élevée, ce procédé peut faciliter l=enlèvement des composants.
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Il faut quelques secondes pour que la panne atteigne la température de
fusion de la brasure, ce qui est plus sécuritaire pour le composant, mais qui
exige une plus grande patience.
Ceci met fin à la procédure d=enlèvement des composants à sorties en * J + à
l=aide d=un outil de chauffe par impulsions.
Pinces thermiques
Dans cette partie, nous discuterons de l=enlèvement des composants à sorties
en * J + à l=aide de pinces chauffantes. Les pinces thermiques sont des outils
de débrasage par chaleur continue formés de deux fers à braser distincts.
Ces outils peuvent servir à enlever tous les PLCC et les SOJ -- du plus petit
au plus gros. Il existe trois procédures d=enlèvement de composants à l=aide
des pinces chauffantes. Chacune d’elles utilise une méthode différente pour
améliorer le transfert de chaleur. Dans les trois cas, nous commençons par
choisir la taille des pannes en fonction du composant à enlever.
Pour ce faire, nous plaçons les pannes froides contre les composants pour
en vérifier la taille. Les extrémités de la panne ne devraient pas dépasser la
dernière sortie. Il faut une certaine expérience avant d=apprendre à
reconnaître quelles pannes s=adaptent à chacun des composants.
Maintenant, installez les pannes dans la pince. Un outil d=alignement
spécialement conçu permet de s=assurer que les pannes plus larges sont
parallèles les unes aux autres.
Serrez-les ensemble, puis serrez les vis de fixation. Vous voudrez aussi
peut-être régler la vis de réglage à l=arrière de l=outil pour que les pannes ne
s=ouvrent pas beaucoup plus que la largeur du composant.
La température d=utilisation des pannes devrait être autour de 315oC.
La première technique utilise un flux liquide ou en pâte pour améliorer le
transfert de chaleur.
Ce flux compatible est appliqué à la jonction entre les sorties et les pastilles.
Le flux améliorera le transfert de chaleur entre les pannes et les sorties du
composant.
Une fois que les pannes sont chaudes, il est très important de les nettoyer et
de les étamer convenablement. S=il y a beaucoup de résidus et d’oxydation à
l=intérieur des pannes, nous devons d=abord les enlever en les brossant avec
un outil en fibres.
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Nous terminons l=étape de nettoyage en passant une éponge humide.
L=humidité décollera les oxydes de la panne. Prenez note que nous nous
concentrons sur les bords intérieurs, lesquels entreront en contact avec les
sorties.
Maintenant, nous sommes prêts à étamer les pannes. Pour ce faire, nous
utiliserons de la brasure en fil avec flux incorporé, de fort calibre, afin
d=étamer les bords intérieurs des pannes, là où la panne entrera en contact
avec les sorties. Cette couche de brasure fraîche facilitera également le
transfert de chaleur entre les pannes et les sorties du composant.
Nous sommes maintenant prêts à ajuster les pannes autour du composant.
Les pannes devraient toucher aux sorties le plus près possible de leur base,
sans toutefois entrer en contact avec les pastilles ou la surface de la
plaquette. Serrez doucement les pannes ensemble, jusqu’à ce que la brasure
fonde et que les composants se libère ou se déplacent légèrement.
Soulevez alors le composant vers le haut et déposez-le sur une surface
résistante à la chaleur. Nous devrons étamer les pannes de nouveau, dès
que le processus d=enlèvement du composant sera terminé. Ce processus
d=étamage additionnel aidera à prévenir l=oxydation du métal et prolongera
ainsi la durée de vie des pannes.
Souvenez-vous que vous ne devez jamais soulever les composants avant
que tous les joints de brasure soient fondus. Les sorties en * J + sont
relativement solides, toutefois, il est facile de décoller les pastilles de la
plaquette.
Les deux autres techniques de transfert de chaleur sont
particulièrement utiles pour accélérer le processus d=enlèvement de
composants plus gros.
Commençons avec le pont de brasure ou la méthode de pontage. Nous
utiliserons un fer à braser manuel muni d=une grosse panne en biseau mono
face - pour joindre ensemble toutes les sorties par des ponts de brasure.
Ici, nous n’ajouterons pas de flux, étant donné que le flux contribuerait à
réduire la formation de ponts. Continuez de faire fondre la brasure jusqu=à ce
toutes les sorties soient reliées ensemble par un pont.
Une fois le pontage terminé, vous pouvez choisir d=ajouter du flux extérieur
autour du périmètre afin d=améliorer le transfert de chaleur entre les ponts de
brasure et les pannes de la pince. Après avoir préparé les pannes comme
nous l=avons fait précédemment, nous les plaçons sur le composant - et le
pont de brasure - puis nous serrons délicatement les pannes ensemble
jusqu’à ce que le pont fonde. Maintenant, soulevez le composant vers le haut,
puis déposez-le sur une surface résistante à la chaleur. Comme d=habitude,
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nous étamerons les pannes après le processus d=enlèvement du composant
afin d=en prolonger la durée de vie. Un des avantages de la méthode de
pontage est qu’elle offre un transfert de chaleur presque immédiat à tous les
joints de brasure, étant donné que la brasure forme une masse unique.
De plus, cette méthode ne risque pas d=endommager les pastilles ou les
composants -- surtout pour les opérateurs inexpérimentés – puisqu’elle
permet un transfert de chaleur plus efficace et plus rapide à tous les joints de
brasure. Toutefois, les opérations de pontage et de refusion nécessitent deux
cycles de chauffage distincts.
Certaines compagnies préfèrent éviter ce cycle de chauffage additionnel et
utilisent, plutôt, du flux extérieur pour le transfert de chaleur - ou utilisent la
technique par enroulement d’un fil de brasure.
Encore une fois, les procédures de sélection, d’installation et de préparation
de la panne seront les mêmes que précédemment. Cette fois-ci, nous
fixerons l=extrémité d=un fil de brasure de gros calibre à l=une des sorties
d=angle, puis nous l=enroulerons autour du composant.
Prenez note de la position de l=enroulement de la brasure, elle se trouve au
point de contact entre la sortie et la pastille.
Une fois que le fil est enroulé autour du composant, nous le couperons ou le
ferons fondre avec la panne pour que le bout du fil de brasure dépasse la
dernière sortie de la dernière rangée. Pour la procédure d=enroulement, vous
devrez ajuster les pannes pour qu’elles ouvrent un peu plus grand que
l=extérieur de l=enroulement. L’application optionnelle de flux sur les sorties du
composant et sur le fil de brasure, améliorera encore plus le processus de
transfert de chaleur.
Nous sommes maintenant prêts à positionner les pannes autour du
composant, aussi près de la base que possible, sans toutefois toucher aux
pastilles. Serrez légèrement les pannes ensemble, jusqu’à que ce que
l=enroulement de brasure et tous les joints de brasure fondent. Soulevez
ensuite le composant vers le haut et déposez-le sur une surface résistante à
la chaleur pour le faire refroidir. N=oubliez pas d=étamer la panne de nouveau.
Préparation des plages d’accueil
Maintenant que le composant est enlevé, nous devons préparer les pastilles
(plages d’accueil) avant de pouvoir remplacer le composant. Il existe deux
méthodes couramment utilisées pour enlever l=ancienne brasure ou les
résidus de brasure qui se trouvent sur les pastilles du composant.
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Cette étape sert principalement à obtenir une surface plane sur laquelle nous
pourrons déposer le composant durant le remplacement. L=ancienne brasure
pourrait également affecter la qualité des nouveaux joints de brasure. Les
résidus laissés par l=opération d=enlèvement pourraient également contaminer
la brasure fraîche lors du remplacement du composant, à moins qu’ils soient
aussi enlevés. Nous avons déjà abordé ces deux méthodes de préparation
des pastilles dans le vidéo Composants à sorties en * S +. Les techniques
pour la préparation des pastilles sur les composants à sorties en * J + et les
composants à sorties en * S + sont essentiellement les mêmes.
Si vous n’avez pas encore étudié ces méthodes, nous vous conseillons de
visionner la vidéo * Retouche des composants à sorties en * S + dans lequel
nous expliquons ces deux procédures en détails. Arrêtons-nous un instant
pour passer en revue l=information que nous avons couverte dans cette partie.
Installation de composants
Fer à braser manuel
Dans la partie suivante, nous discuterons de l=orientation du composant et
des procédures de remplacement par brasage manuel des composants à
sorties en *J+. Dans la plupart des cas, vous remplacerez l=ancien composant
par un nouveau. Chaque fois que vous remplacez un composant en raison
d=un mauvais alignement, assurez-vous de connaître la politique de votre
compagnie en ce qui a trait à la réutilisation de composants ayant déjà été
brasés.
Pour commencer, nous devons vérifier si le composant de remplacement est
bien orienté. La plupart des composants à sorties en * J + ont un bord
biseauté sur un côté. Il devrait aussi y avoir une encoche ou un cran arrondi
sur le bord biseauté. Cette marque indique l=emplacement de la sortie no 1.
En règle générale, il y a un marqueur correspondant sur la plaquette de circuit
pour la sortie no 1, représenté par un cercle ou un triangle. Dans d=autre cas,
la pastille no 1 peut être un peu plus longue que les autres. Nous
positionnerons le composant pour que la sortie no 1 soit alignée avec la
pastille correspondante.
Nous sommes maintenant prêts à commencer l=opération de brasage. À ce
point, nous pouvons ajouter du flux si nous le désirons. Souvenez-vous qu=un
assemblage retouché peut être plus vieux qu=une plaquette neuve, ce qui
signifie que les pastilles et les sorties du composant peuvent être oxydées.
L=ajout de flux aidera à éliminer cette oxydation et améliorera ainsi le
mouillage de la brasure. Après l=application du flux, nous devons nous
assurer que les quatre côtés du composant sont parfaitement alignés. Nous
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voulons que toutes les sorties soient centrées sur les pastilles - avant et
arrière; d=un côté et de l=autre. En général, l=alignement des PLCC et des
SOJ peut être fait à l=œil, en se plaçant directement au-dessus.
Avant de commencer à braser, nous devons nous assurer que la température
de la panne est aussi basse que possible, c=est-à-dire autour de 315 oC. Nous
utiliserons une petite panne en biseau pour cette opération de brasage.
Commencez par mettre un peu de brasure sur la panne, puis touchez à l=un
des joints d=angle avec la panne en prenant soin de ne pas désaligner le
composant.
Lorsque le premier joint est fixé, répétez la même opération avec le joint
d=angle opposé. Ces deux joints garderont le composant bien en place. Nous
sommes prêts à commencer à braser l=un des joints d=angle que nous
n’avons pas fixé. D=abord, touchez la jonction entre la pastille et la sortie
avec la panne. Ensuite, amenez le fil de brasure sur cette jonction pour
commencer la fonte et ainsi former le filet requis.
Un joint de sortie en * J + nécessite beaucoup plus de brasure qu=un joint de
sortie en * S +. Un bon joint de brasure de sortie en * J + laissera un filet de
bonne dimension de l’extrémité au talon de la sortie. Ceci indique un
mouillage adéquat. Si vous désirez en savoir davantage sur les critères
d=acceptabilité en ce qui concerne toutes les variations au niveau des joints
de brasure de sorties en * J +, visionnez la vidéo de formation d=IPC portant
sur ce sujet.
La plupart des joints de brasure se trouveront dans une marge acceptable,
mais il faut de l=expérience pour apprécier la quantité de brasure à ajouter
pour obtenir un filet idéal. Continuez simplement à pratiquer, un joint après
l’autre.
Vous n’avez pas besoin de sauter des pattes, comme c=est le cas avec les
composants à insérer. La raison est que pour faire fondre un joint de brasure
sur un composant à insérer, il faut une chaleur beaucoup plus élevée que
pour un joint monté en surface. L=accumulation de chaleur à l=intérieur des
plaquettes de montage en surface, ne constitue pas un problème grave
lorsque la brasure est faite rapidement et adéquatement.
Le brasage à la main de chacune des sorties peut être une tâche plutôt
pénible ardue que la plupart des compagnies aimeraient éviter. Une autre
méthode consiste à faire fondre la brasure sur une rangée de connexions
dans un mouvement continu à l=aide d=une panne en biseau monoface.
Comme auparavant, cette méthode commence par la préparation adéquate
des pastilles. La position de la sortie no 1 devrait toujours être la même que
celle de la pastille correspondante sur la plaquette et toutes les sorties
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devraient être centrées sur chacune des pastilles. Cette fois-ci, l=application
de flux est nécessaire. Le flux empêchera la brasure de former un pont entre
les sorties. Une fois que vous aurez appliqué le flux sur les quatre rangées,
vous devrez vous assurer que l=alignement final de la sortie avec la pastille
est exactement comme il est censé être.
Nous sommes maintenant prêts à fixer deux des sorties d=angle, comme nous
l=avons fait plus haut. Lorsque deux coins opposés sont fixés, nous pouvons
préparer la panne. D=abord, assurez-vous que la panne est propre.
Maintenant, ajoutez de la brasure fraîche sur la panne. L=ajout de la bonne
quantité de brasure sur la panne exige également de la pratique. Mettez la
panne contre le premier joint de brasure. En déplaçant la panne d=un joint à
l=autre, vous transférerez la bonne quantité de brasure de la panne aux
sorties, pourvu que vous la déplaciez à la bonne vitesse. Vous devriez être
capable de voir chaque connexion se former au fur et à mesure que vous
avancez. Lorsque vous arrivez au bout de la rangée, continuez de déplacer la
panne au-delà de la dernière sortie sans vous arrêter. Si vous arrêtez la
panne au bout de la rangée, vous risquez de laisser un excès de brasure sur
la dernière sortie, ou même de créer un pont.
Si un pont de brasure se forme le long de la rangée, vous pouvez vous arrêter
et ajouter du flux à l=endroit en question. Pour cela nettoyez tout excès de
brasure sur la panne avec une éponge humide. Ramenez la panne où le pont
a été formé et enlevez l=excès de brasure. Maintenant, vous devriez pouvoir
passer à la rangée de sorties suivante et procéder de la même façon.
Lorsque vous aurez terminé de braser toutes les sorties, vous devrez enlever
les résidus de flux sur la plaquette. Cela doit être fait avant qu’il ne se solidifie
et devienne difficile à enlever.
Pour ce faire, nous appliquerons un solvant afin de ramollir les résidus de
flux. Votre compagnie vous fournira un solvant compatible ainsi qu’une brosse
ou un outil de nettoyage approuvé. Faites le tour du composant pour ramollir
tous les résidus collants. Ensuite, essuyez tout ce que vous pouvez atteindre
avec un linge non pelucheux à l=épreuve des décharges électrostatiques. Ceci
complète l=opération de nettoyage superficiel et ce, même s=il reste encore du
solvant et des résidus de flux sous le composant, aux endroits où vous ne
pouvez pas les atteindre. C=est pourquoi il est recommandé de mettre la
plaquette dans un machine à nettoyer approuvée dès que vous avez terminé
les retouches sur cet assemblage. Ceci assurera l=enlèvement complet de
tous les résidus de flux qui pourraient être potentiellement dommageables.
Arrêtons-nous maintenant pour passer en revue l=information que nous avons
vue jusqu’à présent.
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Outil à air chaud
Dans cette dernière partie, nous discuterons du remplacement de
composants à l=aide d=un outil à air chaud. Comme précédemment, nous
commencerons par bien préparer les pastilles. Nous pouvons commencer par
appliquer la brasure en pâte, ou nous pouvons le faire une fois que le
composant sera installé sur les pastilles.
Pour les besoins de cette vidéo, appliquons la pâte en premier, à travers
chacune des pastilles. Il faut également de l=expérience pour déterminer la
bonne quantité de pâte à appliquer. Celle-ci dépendra de la taille de l=aiguille,
de la pression exercée et de la vitesse du mouvement. Souvenez-vous que
les joints soudés des sorties en * J + nécessitent plus de brasure que les joints
des composants à sorties en * S +.
Maintenant, mettez le composant sur la pâte en prenant soin de bien
l=orienter. Vous devez éviter d=écraser la pâte en bougeant trop le composant
- déposez-le avec précaution. Vous devrez probablement l=aligner légèrement
une fois qu’il sera positionné. Lorsque le composant est dans sa position
finale, vous pouvez préparer l=outil à air chaud. Le choix d=une buse dépend
de vos préférences personnelles. Une buse plate accélérera le processus,
mais elle pourra réduire la maîtrise que vous exercez sur le brasage individuel
de chaque connexion.
Pour les besoins de notre démonstration, utilisons une buse à bout plat. La
température de l=outil devrait être réglée à environ 425oC. Souvenez-vous que
l=air ne transfère pas la chaleur aussi efficacement qu’une panne de fer à
braser. Pour régler la pression d=air, placez un morceau de tissu de papier à
environ un centimètre et demi du bout de la buse. Ensuite, déplacez
lentement la buse d=un côté à l=autre au-dessus du papier en augmentant la
pression d=air jusqu’à ce que le papier brunisse légèrement. Il pourra être
nécessaire de faire d=autres ajustements, en fonction de l=épaisseur de la
plaquette et d=autres facteurs. Maintenant, nous devrions être prêts à
commencer la procédure de brasage.
D=abord, nous devons sécher toute la brasure en pâte en déplaçant la buse
chaude dans un mouvement de va et vient sur toute la rangée. La buse doit
être maintenue à environ deux centimètres au-dessus de la pâte. Lorsque les
solvants dans la pâte s=évaporent et que sa texture commence à changer,
abaissez la buse à environ un centimètre de la première sortie. La buse
devrait être orientée de façon à projeter de l=air chaud sur la prochaine sortie
à braser. Lorsque le premier joint est complètement fondu et formé, déplacez
la chaleur vers le joint suivant et faites-le fondre. Vous devriez pouvoir voir
chaque joint de brasure se former au fur et à mesure que vous progressez.
Lorsque vous avez terminé la première rangée, répétez les mêmes étapes
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pour la rangée voisine, et ainsi de suite. Une fois que vous avez fini de
braser tous les joints, vous pouvez nettoyer les résidus de flux avec un
solvant et un linge non pelucheux. Le reste du nettoyage sera le même que
celui discuté plus haut. Nous avons également mentionné qu’il est possible
d=appliquer la brasure en pâte une fois que le composant est positionné sur
les pastilles. Dans un tel cas, nous devons aligner le composant, puis fixer
deux joints d=angle à l’aide du fer Nous pouvons alors appliquer la brasure en
pâte au point de jonction des pastilles et des sorties. Une fois de plus, il faut
de la pratique pour connaître la bonne quantité de pâte à utiliser.
Les procédures de préchauffage et de brasage sont les mêmes que pour la
méthode précédente.
L’avantage de cette technique est que nous risquons moins de laisser un
traînée de brasure en pâte durant l=alignement du composant; le désavantage
est qu’elle peut laisser moins de brasure sous les sorties.
Les essais de fiabilité ont montré qu’une quantité optimale de brasure entre la
sortie et la pastille rend les joints de brasure plus flexibles et prolonge leur
durée de vie.
Mais, tant qu’il y a un cordon de bonne dimension le long des deux côtés des
connexions, cela devrait être suffisant pour assurer la fiabilité des joints de
brasure. Ceci couvre l=installation des composants à sorties en * J + au moyen
d=un outil à air chaud..
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