Méthodes de montage en électronique

Lorsque, par exemple, on travaille avec le bois dans le but de réaliser une structure quelconque, on doit au départ se demander si celle-ci sera permanente ou si on doit avoir la possibilité de la désassembler facilement.

La réponse influencera la méthode de montage à utiliser.

En effet, si on a besoin d'une structure démontable, il sera alors préférable d'utiliser des vis ou des boulons.

On retrouve le même phénomène en électronique :

• on emploie les plaques d'essai pour les montages temporaires;
• tandis qu'on soude les composants des montages permanents.

Cette étude vous permettra de voir en détail les deux principales méthodes de montage utilisées en électronique.

Cela vous aidera à effectuer des montages qui respecteront les caractéristiques exigées.

Le type de soudure que l'on emploie généralement dans les montages électroniques est à l'étain-plomb.

En réalité, il s'agit plutôt de brasage que de soudure, car les pièces ne sont pas fondues lors de l'assemblage.

Les pièces sont réunies par un alliage conductif qui agit comme une colle.

L'alliage étain-plomb possède un point de fusion beaucoup plus bas que les autres matériaux, tel le cuivre, généralement utilisés pour les broches ou pattes des composants électroniques.

Ainsi, l'étain-plomb a un point de fusion qui varie entre 180 et 325˚C, selon les proportions de plomb et d'étain, tandis que le cuivre fond à 1 083˚C .

La figure suivante présente une soudure par brasure avec les températures de fonte correspondantes.

Soudure par brasure :

Comme l'alliage plomb-étain agit comme une colle, il est important que les surfaces à assembler soient exemptes :

• de toute impureté,
• de trace d'oxydation.

On emploie, pour obtenir un nettoyage de qualité, une substance que l'on appelle le fondant ou le flux qui, une fois chauffé, réagit avec les surfaces pour les nettoyer.

Il existe deux techniques d'application du fondant.

- La première consiste à utiliser un fil d'étain-plomb qui possède un noyau de flux et de l'appliquer à l'endroit précis où on effectue la brasure. Cette méthode est la plus populaire en raison de sa simplicité.

- La seconde consiste en l'utilisation indépendante du flux et de l'étain-plomb. On commence d'abord par nettoyer les surfaces avec le flux chauffé et, par la suite, on brase les pièces à l'étain-plomb.

Le montage sur circuit imprimé est simple car la plaque du circuit imprimé offre des surfaces de contact suffisamment grandes pour que la pièce soit bien ancrée.

La figure suivante montre une plaque de circuit imprimé avec les brasages effectués pour assembler les diverses pièces.

Montage sur circuit imprimé :

On remarque que les pistes en cuivre offrent une bonne surface de contact. Il est à noter qu'ils ne sont pas toujours sous la plaque. On utilise souvent les deux côtés de la plaque pour obtenir un maximum d'espace.

Malheureusement, lorsqu'on tente de lier des fils ensemble ou encore de lier un fil à une borne, le brasage n'offre pas suffisamment de solidité. Il faut donc ajouter un lien mécanique pour rendre le montage moins fragile.

Les figures suivantes présentent quelques exemples où l'on additionne une liaison mécanique au brasage.

Liaison mécanique de deux fils :

Liaison mécanique d'un fils sur une borne :

Les deux types de liaison des figures précédentes sont les plus employés. Il y a également différentes méthodes pour unir un fil à une borne.

C'est donc l'expérience et l'observation qui vous permettront de choisir la méthode s'appliquant le mieux au montage.

Montage sur plaque d'essai :

Les plaques d'essai sont spécialement conçues pour les montages temporaires.

Elles servent à expérimenter certains circuits, comme c'est le cas dans l'apprentissage de l'électronique.

Cette plaque contient des séries de trous perforés en ligne. Ces trous sont reliés et chaque ligne est indépendante.

La suivante donne un exemple de plaque d'essai.

Plaque d'essai :

On remarque que deux rangées de perforations, reliées entre elles, parcourent toute la longueur de chaque côté de la plaque d'essai. Par convention, on se sert de ces rangées pour installer la source de tension :

- l'une pour la borne positive de la source ;

- l'autre pour la borne négative.

En ce qui concerne les blocs centraux, leurs trous sont reliés à l'horizontale ; on place les divers composants du montage sur ces blocs.

La figure suivante montre un montage fait sur une plaque d'essai avec le schéma structurel.

Montage sur plaque d'essai :

On remarque qu'une ligne, dont les trous sont interconnectés, sert de point de jonction pour divers composants.

Les avantages de ce type de montage sont sa simplicité et sa rapidité de montage et de démontage. Il est cependant peu utilisé de façon permanente en raison du coût élevé, de la taille des plaques et de son manque de fiabilité.

A la suite de cette étude, vous devriez maîtriser plus particulièrement les points suivants :

- Les montages électroniques sont généralement faits par soudure à l'étain-plomb (brasage).

- Le procédé de soudure à l'étain-plomb s'appelle le brasage.

- Le point de fonte de l'étain-plomb est beaucoup plus bas que celui du cuivre.

- Un flux ou un fondant est utilisé pour nettoyer les surfaces à braser afin que le mélange étain-plomb puisse adhérer aux surfaces.

- Le montage sur circuit imprimé ne nécessite pas l'addition, au brasage, d'une liaison mécanique.

- Une liaison mécanique est nécessaire lorsque l'on veut joindre deux fils, ou un fil et une borne.

- Les montages sur plaques d'essai sont temporaires, soit pour des expérimentations ou de l'apprentissage.

- La plaque d'essai possède des trous qui sont reliés par ligne.

- Les lignes de trous connectés servent de point de jonction aux composants.