Essai : Station de soudage CMS multifonctions Aoyue 866

En électronique, le soudage occupe une place centrale. Dans cet essai, découvrez un produit conçu pour remplir plusieurs fonctions simultanément : la station Aoyue 866, qui combine en un seul appareil une station à air chaud, un préchauffeur de circuits imprimés et une station de soudage conventionnelle.
 

Vue d'ensemble

Cet appareil est une station multifonction trois en un. Le fer à souder peut être utilisé pour les opérations de soudage les plus courantes sur les composants traversants et CMS. J'ai mentionné dans mon article sur la réception la possibilité de dessouder des petits composants à l'aide de deux fers à souder, un dans chaque main. Cette technique fonctionne très bien pour les petits composants, mais atteint rapidement ses limites pour les composants de plus grande taille ou ceux comportant de nombreuses broches.

Pour ces derniers, il est utile de disposer d'une station à air chaud. Cela demande un peu d'entraînement ; dans les stations à air chaud classiques, le « pistolet » à air chaud est tenu à la main. La température et le débit de l'air peuvent être réglés séparément. Il faut chauffer suffisamment pour dessouder ou souder correctement, mais pas trop pour ne pas endommager le circuit imprimé ou les composants. Le débit d'air doit être suffisant pour fournir une bonne quantité de chaleur, mais suffisamment faible pour que les composants les plus petits ne soient pas soufflés en dehors de leurs empreintes.

La station Aoyue 866 reprend ce principe, en y ajoutant un bras articulé et une colonne pour maintenir la poignée à air chaud en un point donné, tout en gardant les mains libres. Enfin, le préchauffeur de carte intégré permet d'apporter de la chaleur par en dessous, ce qui peut être essentiel pour un chauffage homogène, tout en évitant de surchauffer les composants situés au-dessus. La carte peut ainsi être amenée à une température relativement proche du point de fusion de la soudure, mais inférieure à celui-ci. Ensuite, « juste la bonne quantité » de chaleur supplémentaire est apportée par au-dessus, avec l'air chaud. Le préchauffage peut également s'avérer crucial lors du soudage de composants massifs ou de gros connecteurs, dans les cas où les pastilles sont reliées à de grands plans de masse. Cet outil multifonction devrait donc convenir à une grande variété de situations.

Principales spécifications de l'Aoyue 866

La station Aoyue (prononcez « ow you ») 866 se compose d'une base de 350 x 190 x 110 mm intégrant un élément chauffant infrarouge à quartz de 550 W avec une surface de chauffe d'environ 130 x 130 mm. Ce préchauffeur est stable sur l'établi grâce à son poids et présente l'avantage de ne pas être trop encombrant. Sa température peut être réglée entre 100 et 450°C.

L’air chaud a également une puissance de 550 W et peut être réglé entre 100 et 480°C.

Enfin, le fer à souder de 60 W est réglable entre 200 et 480°C. Il est relié au préchauffeur par un câble de 5,8 mm de diamètre et de 900 mm de long, assez souple mais un peu épais. La gaine du câble est en PVC, veillez donc à ne pas l'endommager avec le fer à souder.

Veuillez noter qu'il peut y avoir des différences entre les puissances indiquées dans le manuel, sur la page produit Aoyue et dans cet article. Il y a manifestement un certain flottement dans la documentation ; les puissances indiquées ici sont celles que j'ai mesurées moi-même.

Déballage 

 
Le contenu est le suivant :

• préchauffeur
• poignée à air chaud avec 4 buses : 3 rondes de 6 mm, 8 mm, 12 mm et une carrée de 10 mm
• colonne principale, servant de support à l'air chaud, avec son anneau de verrouillage
• bras articulé en 3 sections en alliage d'aluminium
• un jeu de 6 petites pièces pour maintenir les circuits imprimés au-dessus du préchauffeur, et les vis à main correspondantes
• thermocouple externe
• fer à souder
• support de fer à souder avec éponge
• nettoyeur de panne en laiton, qui est bien en laiton et non en acier plaqué
• porte-bobine de soudure
• câble d'alimentation
• petite boîte à outils en plastique contenant des accessoires : un jeu de pannes de fer à souder, un élément chauffant de rechange pour le fer à souder, un élément de rechange pour l’air chaud, un outil à ventouse de type stylo pour soulever les circuits intégrés.

Assemblage de la station

Les instructions sont brèves, mais l'assemblage est facile. La colonne est fixée au support inférieur par une seule vis. La clé Allen de 6 mm nécessaire n'est pas fournie, mais elle n'est pas vraiment indispensable. En fait, il suffit de tenir la tête de la vis avec les doigts et de serrer la colonne à la main. La tôle de fond du boitier étant assez fine, elle serait facilement déformée par un serrage excessif avec une clé.

Ensuite, il suffit d'engager la bague de verrouillage sur la colonne (elle permet de bloquer la poignée à air chaud à une hauteur constante), et le bras articulé en plaçant les boutons de serrage sur le dessus. Enfin, il suffit d'insérer la poignée à air chaud dans le trou du bras articulé et de la bloquer légèrement à l'aide de la vis latérale.

Le support de fer est modulaire. Vous pouvez l'utiliser soit avec l'éponge en laiton, soit avec l'éponge classique, soit avec les deux en même temps (les côtés sont interchangeables). Il est également possible d'y fixer un support pour une bobine de soudure, à gauche ou à droite, selon votre préférence. Une patte métallique et un assortiment de vis sont fournis.

 

Utilisation de l'Aoyue 866

L'appareil est simple à utiliser. L'air chaud, le préchauffeur et le fer à souder disposent chacun d'un bouton marche-arrêt, d'un afficheur dédié et de boutons de contrôle de la température ; difficile de faire plus simple. Le panneau avant comporte également un potentiomètre de réglage du débit d'air chaud.

 

Fer à souder : le fer à souder n'appelle aucun commentaire particulier. Avec sa puissance de 60 W, il convient à la plupart des tâches courantes. Un vaste assortiment de pannes est fourni, qui sont de type standard « 900M », de sorte que vous n'aurez aucun mal à les approvisionner pour les remplacer ou pour vous procurer une forme de panne non incluse dans le kit.
 

Air chaud : il est tout à fait possible d'utiliser l'air chaud sans utiliser le préchauffeur. Le câble reliant la poignée à la base mesure 1,15 m de long, ce qui vous permet d'atteindre le circuit imprimé sur lequel vous travaillez à proximité de la station. La puissance de chauffe de 550 W est suffisante pour retravailler proprement de nombreux composants de petite et moyenne taille.
 

Pour les composants plus massifs, tels que les grands boîtiers BGA ou les cartes mères à plusieurs couches, l'utilisation de l'air chaud seul n'est pas la bonne stratégie. En effet, la puissance est trop faible pour faire fondre la soudure rapidement ; il faut continuer à chauffer trop longtemps, au risque d'endommager les composants voisins ou le circuit imprimé. De plus, une chauffe irrégulière peut endommager et déformer le circuit imprimé. C'est là qu’intervient le préchauffeur.

Préchauffeur : L'utilisation du préchauffeur permet de faire face plus facilement aux situations difficiles, grâce à la puissance de chauffe accrue et à l'apport de chaleur en douceur par le bas. De plus, l'utilisation de l'air chaud en plaçant la poignée dans son support permet de garder les mains libres pour tenir vos outils ou actionner les réglages.

Le kit est livré avec six supports en aluminium, qui peuvent être fixés aux rails latéraux à l'aide d'écrous coulissants et de vis à main :
 

Pour utiliser ce système sur les 4 côtés, ce qui donnera un excellent maintien au PCB, veuillez noter que les dimensions de la carte ne doivent pas dépasser 180 x 110 mm. Si les supports ne sont utilisés qu'à l'avant et à l'arrière, la carte peut mesurer au maximum 180 x 160 mm. Il est également possible de se passer des supports et de placer simplement une carte plus grande sur le préchauffeur. Dans ce cas, il faut tenir compte de deux points : d'une part, la carte n'est pas fixée, il faut donc veiller à ne pas la heurter accidentellement. D'autre part, la grande carte recouvrant l'ensemble du préchauffeur, le flux d'air naturel dû à la convection est désormais bloqué. La partie de carte située en dessous se trouve donc dans un volume fermé et risque d'atteindre une température de surface supérieure à celle que vous prévoyez, ce qui pourrait dessouder les composants situés sur la face inférieure.

Une question de température

Au sujet de la mesure de la température, notez que la température indiquée sur l’afficheur central marqué « preheater » est une température mesurée par une sonde à l'intérieur du panneau radiant lui-même, et non la température de la carte. Il incombe donc à l'utilisateur de procéder par tâtonnements pour déterminer la température à laquelle il doit régler le préchauffeur pour obtenir les meilleurs résultats.
 

Aoyue fournit un thermocouple externe de type K pour mesurer la température du circuit imprimé aussi près que possible du composant à retravailler. Cependant, il n'est pas facile à utiliser. Il n'y a qu'un seul connecteur : vous pouvez y brancher soit le fer à souder, soit le thermocouple, mais pas les deux. Lorsque le fer à souder est éteint, une pression sur le bouton « bas » correspondant fait basculer l'affichage en mode thermocouple externe. Lorsque je l'ai utilisé, il indiquait une température ambiante de 71°C, soit une erreur de 47 degrés. À 330 °C, l'erreur est de 40 °C.

Inexplicablement, Aoyue n'a prévu aucun moyen de réduire cette erreur par étalonnage. Par contre, en mode fer à souder, l'étalonnage est possible (voir manuel). Je ne l'ai pas utilisé, car la température du fer était correcte d'après mes mesures, de même que celle de l'air chaud. Vous pouvez donc soit soustraire mentalement une quarantaine de degrés à la température affichée pour le capteur externe, soit utiliser un autre thermomètre de votre choix. Pour le reste, l'outil fonctionne bien. Sur la photo suivante, je dessoude un circuit intégré en boitier BGA sur une carte de routeur.
 

Construction interne

La construction de l'appareil est simple et robuste. Tous les fils qui traversent la partie centrale de l'appareil sont recouverts d'une gaine résistante à la chaleur. Les connexions sont bien isolées, le transformateur du fer à souder semble robuste et les connecteurs sont fixés avec de la colle. Les soudures ont été effectuées correctement. J'ai noté quelques traces de flux qui n'ont pas été nettoyées, mais qui ne gêneront probablement pas le fonctionnement.

 

La carte de la face avant utilise un ATmega16 de Microchip pour gérer l'interface utilisateur et les réglages de température, un 74HC595 et deux ULN2003 pour contrôler les segments de l’afficheur à LED. La carte principale, quant à elle, est en simple face et utilise des composants traversants, avec des triacs BTA20-600 et BTA12-600 accompagnés d'optocoupleurs MOC3021 pour contrôler les éléments chauffants du préchauffeur, de l'air chaud et du fer à souder.

L’Aoyue 866 est-elle faite pour vous ?

En conclusion, L’Aoyue 866 est un bon choix pour tous ceux qui recherchent un outil polyvalent et abordable pour le soudage électronique. Il convient à ceux qui souhaitent réparer des smartphones et des consoles de jeu dont les circuits imprimés sont relativement petits. Il pourrait également être une option pour ceux qui souhaitent s'essayer au rebillage de BGA à bas prix. Notez que pour cela, il faudra beaucoup d'entraînement sur des PCB sacrifiés pour y parvenir ; des buses spécifiques sont disponibles auprès d'Aoyue.

L’Aoyue 866 se distingue par sa conception compacte, qui en fait un outil peu encombrant dans votre atelier. Il s'agit de l'une des options les plus abordables du marché. Le kit est complet, comprenant tous les accessoires nécessaires, et même des pièces de rechange soigneusement organisées dans une petite boîte à outils. Sa simplicité mécanique et électronique lui confèrera un avantage en termes de fiabilité et de facilité de réparation.