Il existe de nombreux types demachines à souder à la vague. Cependant, les composants de base et les principes de ces machines sont les mêmes. L'équipement de base utilisé dans le processus est une bande transporteuse qui déplace la carte de circuit imprimé à travers différentes zones, un plateau de soudure utilisé dans le processus de soudure, une pompe qui produit les ondes réelles, un pulvérisateur de flux et un tampon de préchauffage. La soudure est généralement un mélange de métaux.
Flux
Le flux dans le processus de brasage à la vague a un objectif principal et un objectif secondaire. L'objectif principal est de nettoyer les pièces à souder, principalement toute couche d'oxyde qui peut s'être formée. Il existe deux types de flux, corrosifs et non corrosifs. Les flux non corrosifs nécessitent un pré-nettoyage et sont utilisés lorsqu'une faible acidité est requise. Les flux corrosifs sont rapides et nécessitent peu de pré-nettoyage, mais ont un niveau d'acidité plus élevé.
Préchauffage
Le préchauffage permet d'accélérer le processus de brasage et d'éviter les chocs thermiques.
Nettoyage
Certains types de flux, appelés flux "sans nettoyage", ne nécessitent pas de nettoyage. Leurs résidus sont inoffensifs après le processus de soudure. Souvent, les flux sans nettoyage sont particulièrement sensibles aux conditions de traitement, ce qui peut les rendre indésirables dans certaines applications. Cependant, d'autres types de flux nécessitent une étape de nettoyage où le PCB est lavé avec des solvants et/ou de l'eau déminéralisée pour éliminer les résidus de flux.
Finition et qualité
La qualité dépend de la bonne température lors du chauffage et de la surface correctement traitée.
Types de soudure
Différentes combinaisons d'étain, de plomb et d'autres métaux sont utilisées pour faire de la soudure. La combinaison utilisée dépend des propriétés recherchées. Les combinaisons les plus populaires sont l'alliage SAC (étain (Sn)/argent (Ag)/cuivre (Cu)) pour les procédés sans plomb et Sn63Pb37 (Sn63A), un alliage eutectique composé de 63 % d'étain et de 37 % de plomb. Cette dernière combinaison a une résistance élevée, une petite plage de fusion et une fusion et une solidification rapides (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de plage «plastique» entre les états solide et fondu comme dans l'ancien alliage 60% Sn / 40% Pb). Des compositions d'étain plus élevées confèrent à la soudure une résistance à la corrosion plus élevée, mais augmentent le point de fusion. Une autre composition courante est de 11 % d'étain, 37 % de plomb, 42 % de bismuth et 10 % de cadmium. Cette combinaison a un point de fusion inférieur et est utile pour souder des pièces sensibles à la chaleur. Les exigences environnementales et de performance sont également prises en compte dans le choix de l'alliage. Les limites courantes incluent le plomb (Pb) lorsque la conformité RoHS est requise et l'étain pur (Sn) lorsque la fiabilité à long terme est un problème.
Effet du taux de refroidissement
Il est important de permettre aux PCB de refroidir à un rythme raisonnable. S'ils refroidissent trop rapidement, le PCB peut se déformer et la soudure en sera affectée. D'un autre côté, si on laisse les PCB refroidir trop lentement, les PCB deviendront cassants et certains composants pourraient être thermiquement endommagés. Les PCB doivent être refroidis avec une fine pulvérisation d'eau ou un refroidissement à l'air pour réduire le niveau d'endommagement de la carte.
Profilage thermique
Le profilage thermique est la mesure de plusieurs points sur une carte de circuit imprimé pour déterminer son excursion thermique pendant le processus de brasage. Dans la fabrication électronique, le SPC (Statistical Process Control) aide à déterminer si le processus est sous contrôle en mesurant les paramètres de refusion tels que définis par la technique de brasage et les exigences des composants.
Hauteur d'onde de soudure
La hauteur de la vague de soudure est un paramètre clé à évaluer lors de la mise en place d'un processus de soudure à la vague. Le temps de contact entre l'onde et le composant à souder est généralement fixé à 2 à 4 secondes. Ce temps de contact est contrôlé par deux paramètres sur la machine, la vitesse du convoyeur et la hauteur des vagues, et une modification de l'un de ces deux paramètres entraînera une modification du temps de contact. La hauteur des vagues est généralement contrôlée en augmentant ou en diminuant la vitesse de la pompe sur la machine. Si une documentation plus détaillée est nécessaire, un appareil qui enregistre numériquement le temps de contact, la hauteur et la vitesse peut être utilisé pour évaluer et vérifier les changements. De plus, certaines machines à souder à la vague permettent à l'opérateur de choisir entre une onde laminaire lisse ou une onde "dansante" à pression légèrement supérieure.
