Comment réparer les cartes électroniques de circuits imprimés et remplacer les composants électroniques

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NOTE LÉGALE:
Ces tutoriels représentent des travaux faits par nous-mêmes dans nos propres locaux pour notre propre satisfaction. Les lecteurs souhaitant s'en inspirer feront leurs travaux à leurs propres risques et périls.

Outils nécessaires au remplacement de composants sur une carte de circuit imprimé

Il vous faut au minimum :
- Un fer à souder avec une panne de précision (pointe)
- Une pompe à dessouder
- Du fil à souder avec flux
- Un multimètre numérique
- Un jeu d’outils de précision courants : tournevis, pinces, etc.
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Le multimètre numérique est utilisé pour tester les composants (non expliqué ici), et s'utilise sur sa position de lecture de résistance de 20 kΩ, toujours marquée d'un symbole de diode.

Tester les semi-conducteurs sur une carte de circuit imprimé.

Avant de tester des composants électroniques sur une carte de circuit imprimé, il est nécessaire de débrancher tous les fils et câbles qui y sont connectés, ainsi que toute source d'alimentation, y compris les batteries.
Les jonctions des semi-conducteurs doivent indiquer une valeur basse lorsque les cordons du multimètre numérique sont branchés dans un sens, et une valeur de circuit ouvert lorsque les cordons rouge et noir sont inversés.
Un circuit ouvert (valeur élevée, hors plage) ou une valeur nulle (court-circuit) indiquent une défaillance du composant.
Ce tuto ne traite pas de la façon de tester les différents types de semi-conducteurs, tels que les transistors, les thyristors, les régulateurs et les circuits intégrés.
Il est recommandé de marquer chaque composant testé avec succès, afin d'éviter toute confusion et d'oublier quel composant du circuit imprimé a été testé et lequel ne l'a pas été.
Une fois le composant défectueux identifié, voici comment procéder pour l'acheter :
  • Rendez-vous en ligne et saisissez la référence du composant pour que le magasin vous propose des équivalents.
  • En cas de doute, essayez toutes les références alphanumériques inscrites sur le boîtier du composant.
  • Nettoyez soigneusement les composants corrodés pour pouvoir relever la référence.
  • Le composant électronique de remplacement doit être identique en termes de taille, de brochage et de caractéristiques électriques.
N’utilisez pas de solvants pour nettoyer les composants électroniques anciens à boîtier métallique. Vous pouvez les brosser très délicatement à la main et utiliser de l’alcool, du WD40, un nettoyant pour composants électroniques, un chiffon humide ou une combinaison de ces produits pour éliminer la rouille et la saleté et accéder à la référence du composant.

Retirer un composant électronique d'une carte de circuit imprimé

Veillez à ne pas inhaler les vapeurs ou fumées de soudure qui se dégageront de la fusion. Travaillez dans un endroit bien ventilé, éloignez votre visage des fumées et/ou portez un masque de protection adapté.
Procédez comme suit :
  • Chauffez votre fer à souder et déposez une petite quantité de soudure sur sa panne (pointe), surtout s’il s’agit de la première utilisation.
  • Appliquez la panne du fer à souder directement sur la soudure autour de la patte du composant à dessouder. Ajoutez un peu de soudure à l’aide de votre fil à souder pour accélérer la fusion.
  • Une fois la soudure fondue, appliquez immédiatement la pompe à dessouder préalablement chargée et appuyez sur le bouton.
  • Répétez l’opération pour chaque patte jusqu’à ce que des trous soient créés autour des pattes du composant électronique, ce qui permettra de le retirer très facilement sans forcer avec un outil.
Le transistor Q17 a été retiré de cette carte de circuit imprimé après avoir éliminé toute la soudure autour de ses pattes :
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L'utilisation de la pompe à dessouder, en particulier, requiert de la patience et un entraînement.
La carte de circuit imprimé doit reposer fermement sur une surface dure afin de pouvoir exercer une pression avec la pompe.
Il faut actionner le bouton de la pompe au moment précis où son embout entre en contact avec la soudure fondue.

Réinstallation d'un composant électronique sur la carte de circuit imprimé (PCB)

À l'aide d'une pince à bec long, pliez les pattes du composant comme ce thyristor BT152-600R pour qu'elles correspondent aux trous de la carte et de manière à ce que le composant soit vertical une fois inséré à sa place.
Soudez les pattes du composant à la carte avant de les couper.
Assurez-vous d'appliquer la pointe du fer à souder sur la patte du composant ; la chaleur de la patte du composant doit faire fondre le fil de soudure. Il ne faut surtout pas faire fondre le fil de soudure sur une patte froide.
Une fois la soudure étalée, effectuez un mouvement de demi-cercle avec la pointe du fer à souder pour bien répartir la soudure et obtenir une forme conique.
Il est impératif d'agir rapidement : une chaleur excessive appliquée à la patte du composant peut endommager le semi-conducteur de manière irréversible.
Une fois la soudure des composants électroniques terminée, vous pouvez utiliser une pince coupante pour couper les pattes excédentaires.
Veillez à ce que les cônes de soudure ne se touchent pas et n'entrent pas en contact avec les objets environnants.

Conseils supplémentaires pour le remplacement des composants électroniques sur les cartes

Certains circuits sont encapsulés dans de la résine, ce qui les rend pratiquement irréparables.
Dans l'exemple ci-dessous, cette résine, avec le temps, s'est détériorée. Il a été possible de la retirer mécaniquement sans endommager les composants sous-jacents, mais un nettoyage complet de la carte a ensuite été nécessaire avant de tester et de remplacer les semi-conducteurs.
Les solvants sont à proscrire, car la plupart des composants ont un corps en plastique et ils endommagent le vernis isolant qui recouvre les circuits imprimés ; utilisez exclusivement de l'alcool pour nettoyer vos cartes.
Lors du remontage de composants électroniques, comme ces transistors, fixés sur un dissipateur thermique, il est indispensable d'appliquer de la pâte thermique afin d'assurer un transfert de chaleur optimal entre le corps métallique du composant et le dissipateur. Il est également impératif de serrer la vis au maximum.
Ce transistor possède un dissipateur thermique inséré dans ses pattes pour permettre à son corps de dissiper la chaleur par le dessous.​
Il est nécessaire d'utiliser de la pâte thermique lors du remontage de composants électroniques (généralement des transistors et des thyristors) sur le dissipateur thermique.
Retirez l'excédent de pâte après avoir serré les vis ou les écrous fixant le composant au dissipateur thermique.

Voir aussi nos autres tutos d'électronique... 

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